Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:
R89BrkpCYWdDn1
Ćwiczenie 1
Które ze stwierdzeń są prawdziwe.

Możliwe odpowiedzi:
1. Praca i ciepło pobrane przez układ w przemianie adiabatycznej równe są zeru.
2. Przemiana izotermiczna powoduje zmianę energii wewnętrznej gazu.
3. Praca w przemianie izochorycznej oraz zmiana energii wewnętrznej w przemianie izotermicznej są zawsze równe zeru.
4. Sprężanie izobaryczne gazu powoduje wzrost energii wewnętrznej.
5. Dostarczanie ciepła do układu w przemianie izobarycznej oraz w przemianie izochorycznej zawsze powoduje zwiększenie energii wewnętrznej.

Które ze stwierdzeń są prawdziwe

  • Praca i ciepło pobrane przez układ w przemianie adiabatycznej równe są zeru.
  • Przemiana izotermiczna powoduje zmianę energii wewnętrznej gazu.
  • Praca w przemianie izochorycznej oraz zmiana energii wewnętrznej w przemianie izotermicznej są zawsze równe zeru.
  • Sprężanie izobaryczne gazu powoduje wzrost energii wewnętrznej.
  • Dostarczanie ciepła do układu w przemianie izobarycznej oraz w przemianie izochorycznej zawsze powoduje zwiększenie energii wewnętrznej.
R1Veb4FkXY4TY1
Ćwiczenie 2
Gaz doskonały poddano przemianie izotermicznej, w wyniku której jego energia wewnętrzna zmieniła się o ΔU.
Wskaż zdanie, które najpełniej opisuje związek pomiędzy parametrami gazu doskonałego w takiej przemianie.

Możliwe odpowiedzi:
1. ΔU = 0, gdyż ΔT = 0, zaś energia wewnętrzna U jest proporcjonalna do temperatury T,
2. ΔU = 0, gdyż ΔT = 0, choć nie istnieje bezpośredni związek pomiędzy energią wewnętrzną U a temperaturą T,
3. ΔU = 0, bo energia wewnętrzna U jest związana z temperaturą T,
4. ΔU > 0 gdy gaz ulega izotermicznemu sprężaniu (przy rozprężaniu ΔU < 0), gdyż praca wykonana przez zewnętrzną siłę przyczynia się do wzrostu energii wewnętrznej gazu.

Gaz doskonały poddano przemianie izotermicznej, w wyniku której jego energia wewnętrzna zmieniła się o ΔU. Wskaż zdanie, które najpełniej opisuje wartość ΔU oraz jej związek z parametrami gazu doskonałego w takiej przemianie:

  • ΔU = 0, gdyż ΔT = 0, zaś energia wewnętrzna U jest proporcjonalna do temperatury T
  • ΔU = 0, gdyż ΔT = 0, choć nie istnieje bezpośredni związek pomiędzy energią wewnętrzną U a temperaturą T
  • ΔU = 0, bo energia wewnętrzna U jest związana z temperaturą T
  • ΔU > 0 gdy gaz ulega izotermicznemu sprężaniu (przy rozprężaniu ΔU < 0), gdyż praca wykonana przez zewnętrzną siłę przyczynia się do wzrostu energii wewnętrznej gazu.
RbK2RF89heEXe1
Ćwiczenie 3
Wysłuchaj nagrania abstraktu, wyodrębnij jego części i nadaj im tytuły.

Przujmując, że wszystkie wartości wyrażone są w J, uzupełnij tabelę: Δ U – zmiana energii wewnętrznej układu, Q – ciepło przekazane do układu, W – praca wykonana nad układem przez siłę zewnętrzną.

Δ U [J] Q [J] W [J]
Przemiana izotermiczna   -10  
Przemiana izobaryczna 15 20  
Przemiana izochoryczna 5    
Przemiana adiabatyczna     -6
RYhe67BCN7xZG2
Ćwiczenie 4
W każdym z dwóch pojemników znajduje się 1 mol gazu doskonałego. Gaz w jednym z nich poddano przemianie izobarycznej, a w drugim – izochorycznej. Do każdego z pojemników przekazano tę samą ilość ciepła Q. Porównaj przyrost energii wewnętrznej ΔU w każdej z tych przemian. Oceń także, który z powyższych sposobów podgrzewania gazu jest tańszy.

Możliwe odpowiedzi:
1. ΔUV>ΔUp oraz tańsze izochoryczne,
2. ΔUV>ΔUp oraz tańsze izobaryczne,
3. ΔUV<ΔUp oraz tańsze izochoryczne,
4. ΔUV<ΔUp oraz tańsze izobaryczne.

W każdym z dwóch pojemników znajduje się 1 mol gazu doskonałego. Gaz w jednym z nich poddano przemianie izochorycznej, a w drugim – izobarycznej. Do każdego z pojemników przekazano tę samą ilość ciepła Q. Porównaj przyrost energii wewnętrznej ΔU w każdej z tych przemian. Oceń także, który z powyższych sposobów podgrzewania gazu jest tańszy.

  • ΔUV>ΔUp oraz tańsze izochoryczne
  • ΔUV>ΔUp oraz tańsze izobaryczne
  • ΔUV<ΔUp oraz tańsze izochoryczne
  • ΔUV<ΔUp oraz tańsze izobaryczne
R1PZhlsVkpOZj2
Ćwiczenie 5
Pasażer samochodu wracający z górskich wczasów wypił większą część wody z plastikowej butelki, kiedy był na wysokości 1000 m n. p. m. Po jakimś czasie, choć w samochodzie bez przerwy działała klimatyzacja, znów sięgnął po butelkę by się napić. Zauważył wtedy, że butelka jest lekko wklęśnięta. Wskaż najbardziej trafne wyjaśnienie tego stanu rzeczy.

Możliwe odpowiedzi:
1. Ciśnienie powietrza w butelce wzrosło wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego; tak więc przy stałej temperaturze powietrza zmalała jego objętość.
2. Ciśnienie powietrza w butelce zmalało wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego; tak więc przy stałej temperaturze powietrza zmalała również jego objętość.
3. Ciśnienie powietrza w butelce nie zmieniło się, mimo wzrostu ciśnienia atmosferycznego, ale wskutek zmalenia temperatury powietrza zmalała również jego objętość.
4. Zarówno ciśnienie jak i temperatura powietrza pozostały stałe, więc nie zmieniła się jego objętość; objętość samej butelki zmalała po prostu wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego.

Pasażer samochodu wracający z górskich wczasów wypił większą część wody z plastikowej butelki, kiedy był na wysokości 1000 m n. p. m. Po jakimś czasie, choć w samochodzie bez przerwy działała klimatyzacja, znów sięgnął po butelkę by się napić. Zauważył wtedy, że butelka jest lekko wklęśnięta. Wskaż najbardziej trafne wyjaśnienie tego stanu rzeczy.

  • Ciśnienie powietrza w butelce wzrosło wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego; tak więc przy stałej temperaturze powietrza zmalała jego objętość;
  • Ciśnienie powietrza w butelce zmalało wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego; tak więc przy stałej temperaturze powietrza zmalała również jego objętość;
  • Ciśnienie powietrza w butelce nie zmieniło się, mimo wzrostu ciśnienia atmosferycznego, ale ponieważ zmalała temperatura powietrza, to zmalała również jego objętość;
  • Zarówno ciśnienie jak i temperatura powietrza pozostały stałe, więc nie zmieniła się jego objętość; objętość samej butelki zmalała po prostu wskutek wzrostu ciśnienia atmosferycznego;
R1Z9QdRkBBbh63
Ćwiczenie 6
Podczas wykonywania rzutu karnego piłkarz kopiąc piłkę, spowodował nagłe zmniejszenie jej objętości o jedną czwartą. Wykonał przy tym pracę równą 350 J.
Oblicz zmianę energii wewnętrznej powietrza zamkniętego w piłce (zakładamy, że jest to gaz doskonały) w momencie maksymalnego sprężenia.

Odpowiedź: Δ U [wynik podaj w] J:
a. 300
b. 350
c. 450
d. 250
e. 400

Podczas wykonywania rzutu karnego piłkarz kopiąc piłkę, spowodował nagłe zmniejszenie jej objętości o jedną czwartą. Wykonał przy tym pracę równą 350 J.
Oblicz zmianę energii wewnętrznej powietrza zamkniętego w piłce (zakładamy, że jest to gaz doskonały) w momencie maksymalnego sprężenia.

400, 250, 450, 350, 300

Odpowiedź: Δ U= ............ J

R1WvKR7vcxSR43
Ćwiczenie 7
4 mole gazu doskonałego sprężono adiabatycznie wskutek czego jego temperatura wzrosła od 27 ° C do 30 ° C . Ciepło molowe gazu przy stałej objętości CV wynosi 21J/(mol ⋅ K).
Oblicz pracę wykonaną przez siłę zewnętrzną podczas sprężania gazu.

Odpowiedź: W[wynik podaj w] J:
a. 262
b. 242
c. 232
d. 252

4 mole gazu doskonałego sprężono adiabatycznie wskutek czego jego temperatura wzrosła od 27 ° C do 30 ° C . Ciepło molowe gazu przy stałej objętości CV wynosi 21J/(mol ⋅ K). Oblicz pracę wykonaną przez siłę zewnętrzną podczas sprężania gazu.

252, 262, 232, 242

Odpowiedź: W= ............ J

3
Ćwiczenie 8
RvJnZgCqnUNqA3
Ilustracja przedstawia wykres ciśnienia w funkcji objętości. Na rysunku pokazano prostokątny układ współrzędnych, gdzie oś pionowa układu skierowana jest w górę i przedstawia ciśnienie wyrażone w kilopaskalach, mała litera p i w nawiasie kwadratowym mała litera k wielka litera P i mała litera a. Na osi ciśnienia zaznaczono wartości od sześciu do dziesięciu kilopaskali, co dwa kilopaskale. Oś pozioma układu, skierowana jest w prawo i przedstawia objętość wyrażoną w metrach sześciennych, wielka litera V i w nawiasie kwadratowym mała litera m do potęgi trzeciej. Na osi objętości zaznaczono wartość zero oraz piętnaście tysięcznych metra sześciennego. W układzie pokazano dwa małe, niebieskie punkty, mała litera a oraz mała litera b, pomiędzy którymi dochodzi do przemiany termodynamicznej. Przemiana zachodzi od punktu opisanego małą litera a do punktu mała litera b. Oba punkty widoczne są w układzie dla tej samej objętości równej piętnaście tysięcznych metra sześciennego. Ciśnienie dla punktu mała litera a wynosi osiem kilopaskali, a dla punktu opisanego małą litera b, jest ono równe dziesięć kilopaskali.
R1dXVdIZyXZKm3
Gaz doskonały został poddany przemianie ab przedstawionej na powyższym wykresie. Podczas tej przemiany dostarczono do układu ciepło równe 37,5 J.
Oblicz pracę oraz zmianę energii wewnętrznej gazu w przemianie ab.

Odpowiedź:
1. Wab [wynik podaj w] J:
a. 0
b. 37,5
c. 33,7
d. 42,3

2. Δ Uab [wynik podaj w] J:
a. 0
b. 37,5
c. 33,7
d. 42,3

Gaz doskonały został poddany przemianie ab przedstawionej na powyższym wykresie. Podczas tej przemiany dostarczono do układu ciepło równe 37,5 J. Oblicz pracę oraz zmianę energii wewnętrznej gazu w przemianie ab.

37,5, 0, 42,3, 33,7

Odpowiedź:
1. Wab= ............ J
2. Δ Uab= ............ J

Film samouczek
Dla nauczyciela