Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R37fExJXzGPWE1

Ćwiczenie 1

Wskaż prawdziwe stwierdzenie:

Nie istnieje silnik cieplny zamieniający całe pobrane ciepło na pracę, ponieważ postęp technologii nie osiągnął jeszcze odpowiedniego poziomu.
Nie istnieje silnik cieplny zamieniający całe pobrane ciepło na pracę, ponieważ jest to sprzeczne z zasadą zachowania energii.
Nie istnieje silnik cieplny zamieniający całe pobrane ciepło na pracę, ponieważ jest to sprzeczne z II zasadą termodynamiki.

R13bumXmLICiV1

Ćwiczenie 2

Wskaż prawdziwe stwierdzenie:

Entropia jest miarą całkowitej energii układu. Im wyższa energia, tym wyższa entropia.
Entropia jest miarą uporządkowania układu. Im wyższe uporządkowanie, tym niższa entropia.
Entropia jest miarą równowagi panującej w układzie. W stanie równowagi wynosi zero.
Entropia jest miarą uporządkowania układu. Im wyższe uporządkowanie, tym wyższa entropia.

RS7rAdWDIInKt1

Ćwiczenie 3

Uzupełnij zdanie:

Podczas spontanicznych procesów entropia w układach izolowanych {#nie maleje} / {nie wzrasta}, co oznacza, że stopień uporządkowania układu {nie zmniejsza się} / {#nie zwiększa się}.

Ćwiczenie 4

RKyZxIZGQLATY

Silnik cieplny pobiera podczas jednego cyklu ciepło $Q_{p}$ = 4000 J i wykonuje pracę $W$ = 800 J. Ile wynosi ciepło oddane do chłodnicy podczas jednego cyklu?

Odpowiedź: Ciepło oddane wynosi ............ J

Ciepło oddane wynosi

Q_{o d} = Q_{p} - W = 4000 J - 800 J = 3200 J

Ćwiczenie 5

Malarz wymieszał na palecie farbę żółtą i niebieską, uzyskując zielony odcień. Odpowiedz:

a) Jak zmieniła się entropia układu składającego się z palety i farb?

b) Czy proces zmieszania farb jest odwracalny?

Ćwiczenie 6

R1CpWJc6eTwIL

Oblicz (teoretycznie maksymalną) sprawność typowego silnika spalinowego, używanego przez nas na co dzień, gdy jedziemy samochodem. Typowe temperatury, między którymi pracuje silnik spalinowy, to: $T_{1}$ = 2200 K i $T_{1}$ = 600 K. Wynik podaj w % z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

Odpowiedź: $η$ = ............%.

Skorzystaj ze wzoru

η = \frac{T_{1} - T_{2}}{T_{1}}

Ćwiczenie 7

Rzeczywista sprawność silnika spalinowego wynosi około 30%, podczas gdy maksymalna sprawność silnika cieplnego pracującego między temperaturami typowymi dla silników spalinowych osiąga około 70%. Wyjaśnij, dlaczego rzeczywista sprawność jest mniejsza od maksymalnej.

Użyteczna praca $W$ jest w rzeczywistym silniku mniejsza od różnicy ciepła pobranego i oddanego do chłodnicy, $W < Q_{p} - W_{o d}$ , ponieważ część ciepła rozprasza się w otoczeniu, a część pracy zużywana jest na pokonanie tarcia i innych sił oporu.

RtIXJbVnnslWa

Ćwiczenie 7

Ćwiczenie 8

Wyobraź sobie, że jesteś inwestorem, do którego zgłasza się wynalazca nowego rodzaju silnika spalinowego. Silnik ma być wykonany z miedzi i chłodzony powietrzem. Wynalazca twierdzi, że sprawność jego silnika osiągnie 85%. Czy zainwestujesz swoje pieniądze w taki wynalazek? Odpowiedź uzasadnij. Temperatura topnienia miedzi wynosi 1356 K.

Sprawność silnika cieplnego nie może być większa niż $η = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}}$ . Temperatura grzejnika $T_{1}$ musi być mniejsza od temperatury topnienia miedzi, temperatura chłodnicy $T_{2}$ to temperatura otaczającego nas powietrza.

Nie warto inwestować w taki wynalazek, bo taki silnik na pewno nie będzie mógł działać. Maksymalna sprawność silnika pracującego między temperaturami 1355 K (o 1 K mniej niż temperatura topnienia miedzi) i 300 K (temperatura otoczenia w letni dzień) wynosi $η = 1 - \frac{T_{2}}{T_{1}} = 1 - \frac{300}{1355} = 0, 78$ czyli 78%.

R1KtTjTNwTznq

Ćwiczenie 8

Film samouczek

Dla nauczyciela