2
2.2.3
Ciepło właściwe oleju określono w kalorymetrze. W czasie pomiaru, trwającego 10 minut, otrzymano: ΔU=43 V, I=6 A, ΔT=18 K przy masie oleju m=3 kg. Wcześniej wyznaczono stałą kalorymetru K, t.j. ciepło, jakie należy doprowadzić do stałych części kalorymetru (naczynie, mieszadło, termometr) celem podniesienia ich temperatury o 1 K; K=3120 J/K. Należy obliczyć ciepło właściwe.
2.2.4
Wał silnika połączono bezpośrednio z prądnicą prądu stałego. W trakcie pomiarów zmierzono, na zaciskach prądnicy, napięcie U=230 V i natężenie prądu I=50 A. Zakładając sprawność ogólną prądnicy ηp=0,98 należy obliczyć moc na wale silnika.
2.2.5
Samochód o masie m=5 t, poruszający się z prędkością 54 km/h, został zahamowany. Należy obliczyć ciepło wydzielone w bębnach hamulcowych z uwzględnieniem tylko energii kinetycznej ruchu postępowego pojazdu. Droga hamowania wynosiła 35 m na wzniesieniu o pochyleniu 5°.
2.2.6
Ołowiany pocisk uległ stopieniu uderzając w stalową płytę. Temperatura pocisku przed uderzeniem T1=300 K. Temperatura topnienia ołowiu T2=600 K, ciepło topnienia ołowiu c=0,1256 kJ/kg. Należy obliczyć prędkość pocisku przy założeniu, że cała energia cieplna, wydzielona przy uderzeniu, została zużyta na podgrzanie ołowiu do temperatury topnienia i na jego stopienie.
2.2.7
Rtęć, o masie m=0,4 kg, spadła z wysokości h=20 m do kalorymetru wypełnionego wodą. Temperatura wody w kalorymetrze była równa temperaturze spadającej rtęci. Należy obliczyć przyrost temperatury wody i rtęci przyjmując, że cała energia kinetyczna spadającej rtęci została zamieniona na ciepło oraz zaniedbując pojemność cieplną stałych części kalorymetru. Masa wody w kalorymetrze mw=2,6 kg, ciepło właściwe: wody cw=4,187 kJ/(kg·K), rtęci cHg=0,1398 kJ/(kg·K).
2.2.10
W zbiorniku znajduje się gaz o masie m1=50 kg, o właściwej masowej energii wewnętrznej u1=195 kJ/kg. Do zbiornika doprowadzono rurociągiem m2=65 kg takiego samego gazu, o właściwej masowej entalpii h=1200 kJ/kg. W trakcie ładowania gaz w zbiorniku stracił Q=2500 kJ ciepła. Należy obliczyć energię wewnętrzną gazu znajdującego się w zbiorniku po doładowaniu.
2.2.11
W wymienniku ciepła czynnik o strumieniu =0,5 kg/s oddaje ciepło przy spadku jego masowej entalpii właściwej od =2100 kJ/kg do =1800 kJ/kg. Czynnik ogrzewany, przepływając przez wymiennik, doznaje wzrostu entalpii od =50 kJ/kg do =232 kJ/kg. Moc strat cieplnych czynnika ogrzewanego na rzecz otoczenia wynosi =8,44 kW. Należy obliczyć masowy strumień czynnika ogrzewanego .
Chcąc zmierzyć temperaturę płomienia palnika włożono doń żelazną kulkę o masie 31,44 g i trzymano tak długo, aż przybrała temperaturę płomienia. Następnie kulkę tę wrzucono do naczynia z 135 g wody o temperaturze 15,4 ºC. Końcowa temperatura wody wyniosła 36,6 ºC. Należy znaleźć temperaturę płomienia palnika. Masowe ciepło właściwe żelaza równa się 0,460 kJ/(kg·K).
5.2.8
Suche powietrze jest sprężane w sprężarce tłokowej, a następnie chłodzone w chłodnicy wodnej. Na wlocie do sprężarki: T1=293 K, p1=0,98·105 N/m2. Strumień objętościowy powietrza w tych warunkach =0,0834 m3/s. Za sprężarką: T2=453 K, p2=0,784 MN/m2. Przyrost temperatury wody w chłodnicy ΔTw=18 K zaś temperatura powietrza u wylotu z chłodnicy T3=308 K. Należy obliczyć masowy strumień wody chłodzącej w kg/s.
natasza1993