MECHANICKÁ PRÁCA, VÝKON,ENERGIA, ZÁKON ZACHOVANIA ENERGIE

Σχετικά έγγραφα
Termodynamika a molekulová fyzika

Elektrický prúd v kovoch

STRIEDAVÝ PRÚD - PRÍKLADY

Úloha 3.7 Teleso hmotnosti 2 kg sa pohybuje pozdĺž osi x tak, že jeho dráha je vyjadrená rovnicou

GYMNÁZIUM V ŽILINE, HLINSKÁ 29 ALTERNATÍVNA ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 1. ROČNÍK. Spracovali: Mgr. Andrea Bednárová, PhD., Mgr.

,Zohrievanie vody indukčným varičom bez pokrievky,

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 3. ROČNÍK

priemer d a vložíme ho do mosadzného kalorimetra s vodou. Hmotnosť vnútornej nádoby s miešačkou je m a začiatočná teplota vody t3 17 C

2. Dva hmotné body sa navzájom priťahujú zo vzdialenosti r silou 12 N. Akou silou sa budú priťahovať zo vzdialenosti r/2? [48 N]

ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍK

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

FYZIKA- zadanie úloh

Základné poznatky molekulovej fyziky a termodynamiky

RIEŠENIA 3 ČASŤ

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

( V.m -1 ) ( V) ( V) (0,045 J)

ELEKTRICKÉ POLE. Elektrický náboj je základná vlastnosť častíc, je viazaný na častice látky a vyjadruje stav elektricky nabitých telies.

1. OBVODY JEDNOSMERNÉHO PRÚDU. (Aktualizované )

Kontrolné otázky z jednotiek fyzikálnych veličín

Kinematika hmotného bodu

Fyzika. Úvodný kurz pre poslucháčov prvého ročníka bakalárskych programov v rámci odboru geológie. 3. prednáška energia, práca, výkon

u R Pasívne prvky R, L, C v obvode striedavého prúdu Činný odpor R Napätie zdroja sa rovná úbytku napätia na činnom odpore.

Meranie na jednofázovom transformátore

1. písomná práca z matematiky Skupina A

ŠTÁTNY PEDAGOGICKÝ ÚSTAV, PLUHOVÁ 8, BRATISLAVA. VZDELÁVACÍ ŠTANDARD S EXEMPLIFIKAČNÝMI ÚLOHAMI Z FYZIKY PRE GYMNÁZIUM štvorročné štúdium

Obvod a obsah štvoruholníka

8 TERMIKA A TEPELNÝ POHYB

Nestacionárne magnetické pole

PRÁCA, VÝKON, ENERGIA

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

ZADANIE 1_ ÚLOHA 3_Všeobecná rovinná silová sústava ZADANIE 1 _ ÚLOHA 3

1. VZNIK ELEKTRICKÉHO PRÚDU

4 Dynamika hmotného bodu

6. V stene suda naplneného vodou je v hĺbke 1 m pod hladinou otvor veľkosti 5 cm 2. Aká veľká tlaková sila pôsobí na zátku v otvore?

6 HYDROMECHANIKA PRÍKLAD 6.1 (D)

ZBIERKA ÚLOH. Vzdelávacia oblasť: Predmet: Ročník, triedy: Tematický celok: Vypracoval: Dátum: október Človek a príroda.

Pracovný zošit z fyziky

100626HTS01. 8 kw. 7 kw. 8 kw

DOMÁCE ZADANIE 1 - PRÍKLAD č. 2

M O N I T O R 2002 pilotné testovanie maturantov MONITOR Fyzika. forma A. Realizácia projektu: EXAM, Bratislava. (2002) Štátny pedagogický ústav

M O N I T O R 2002 pilotné testovanie maturantov MONITOR Fyzika. forma B. Realizácia projektu: EXAM, Bratislava. (2002) Štátny pedagogický ústav

Príklady z Fyziky týždeň

A) práca, mechanická energia

4 DYNAMIKA SÚSTAVY HMOTNÝCH BODOV 1

11 Základy termiky a termodynamika

Ohmov zákon pre uzavretý elektrický obvod

M O N I T O R 2004 pilotné testovanie maturantov MONITOR Fyzika I. oddiel

REZISTORY. Rezistory (súčiastky) sú pasívne prvky. Používajú sa vo všetkých elektrických

Poznámky k prednáškam z Termodynamiky z Fyziky 1.

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

Základné poznatky z fyziky

RIEŠENIE WHEATSONOVHO MOSTÍKA

Matematika 2. časť: Analytická geometria

[ v 0 = at r + (at r ) 2 + 2as = 16,76 m/s ]

15) Pneumatický motor s výkonom P = 30 kw spotrebuje 612 kg.hod 1 vzduchu s tlakom p 1 = 1,96 MPa a teplotou

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE. Chemickotechnologická fakulta. Doc. RNDr. Viliam Laurinc, CSc. a kolektív FYZIKA I

CHÉMIA Ing. Iveta Bruončová

Prílohy INŠTRUKČNÉ LISTY

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

Telesá v pohybe. Kapitola 7

Laboratórna práca č.1. Elektrické meracie prístroje a ich zapájanie do elektrického obvodu.zapojenie potenciometra a reostatu.

Mocniny : 1. časť. A forma. B forma. 1. Kontrolná práca z matematiky 8. ročník

Termodynamika kruhovych tepelnych strojov

Návrh vzduchotesnosti pre detaily napojení

Ministerstvo školstva Slovenskej republiky. Z FYZIKY pre 2. stupeň základnej školy. Vypracovali: RNDr. Eva TOMANOVÁ, Csc. Mgr. Viktória KÁRÁSZOVÁ

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

ELEKTROTECHNIKA zoznam kontrolných otázok na učenie toto nie sú skutočné otázky na skúške

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

2 Kombinacie serioveho a paralelneho zapojenia

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Staromlynská 29, Bratislava tel: , fax: http: // SLUŽBY s. r. o.

Elektrotechnika 2 riešené príklady LS2015

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.8. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

a = PP x = A.sin α vyjadruje okamžitú hodnotu sínusového priebehu

MOSTÍKOVÁ METÓDA 1.ÚLOHA: 2.OPIS MERANÉHO PREDMETU: 3.TEORETICKÝ ROZBOR: 4.SCHÉMA ZAPOJENIA:

C. Kontaktný fasádny zatepľovací systém

Kontrolné otázky z hydrostatiky a hydrodynamiky

AerobTec Altis Micro

Fyzikálna olympiáda 54. ročník, 2012/2013 školské kolo kategória A zadanie úloh

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Kategória D domáce kolo Text úloh

A) výpočet momentu zotrvačnosti

y K K = (x K ) K= ( cos α, sin α) x = cos α y = sin α ,y K x K Klasická dynamika

Ekvačná a kvantifikačná logika

A) kladky. Zbierka príkladov k predmetu Mechanika

3. Meranie indukčnosti

Riešenie lineárnych elektrických obvodov s jednosmernými zdrojmi a rezistormi v ustálenom stave

MECHANIKA TEKUTÍN. Ideálna kvapalina je dokonale tekutá a celkom nestlačiteľná, pričom zanedbávame jej vnútornú štruktúru.

Odporníky. 1. Príklad1. TESLA TR

Answers to practice exercises

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Kategória C domáce kolo Text úloh

Diferenciálne rovnice. Základný jazyk fyziky

Z O S I L Ň O V A Č FEARLESS SÉRIA D

Pevné ložiská. Voľné ložiská

Cvičenie č. 4,5 Limita funkcie

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.7. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

3 TVORBA PROGRAMU VÝUČBY TEMATICKÉHO CELKU

Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského, Bratislava. Sylabus 1. výberového sústredenia IJSO

Transcript:

MECHANICKÁ PRÁCA, VÝKON,ENERGIA, ZÁKON ZACHOVANIA ENERGIE 1. Určte prácu, ktorú musíme vykonať, aby sme po vodorovnej podlahe premiestnili debnu s hmotnosťou 400 kg do vzdialenosti 20 m rovnomerným pohybom a) bez trenia, b) ak súčiniteľ trenia medzi podlahou a debnou je 0,15. [a) 80 kj, b) 92 kj] 2. Robotník ťahá po vodorovnej podlahe vozík, pričom naň pôsobí konštantnou silou 20 N. Akú prácu vykoná na dráhe 80 m, ak sila zviera so smerom premiestnenia vozíka uhol a) 0, b) 30, c) 60, d) 90? [a) 1600 J; b) 1385,6 J; c) 800 J; d) 0 J] 3. Cestujúci vo vlaku dvíha batožinu s hmotnosťou 6,0 kg do výšky 1,5 m. Akú prácu vykoná, ak dvíha batožinu a) rovnomerným pohybom, b) rovnomerne zrýchleným pohybom so zrýchlením 0,50 m.s -2? [a) 90 J; b) 94,5 J] 4. Určte z pracovného diagramu na obr. 8 prácu vykonanú silou na úseku dráhy od s 1 = 10 m do s2 = 30 m. Sila má smer zhodný so smerom premiestnenia telesa. 5. Robotník naložil na nákladné auto piesok s objemom 4 m 3 a hádzal ho do výšky 2,4 m. Na lopatu naberal priemerne 3 dm 3 piesku a hádzal ho do výšky 2,4 m. Priemerná hustota piesku je 2600 kg.m -3. Akú prácu robotník vykonal? [250 kj] 6. Vypočítajte vykonanú prácu, ak 7 tvárnic tvaru kvádra s výškou 8 cm a hmotnosťou 12 kg, ležiacich na zemi, bolo poukladaných na seba. Aká práca by sa vykonala, ak tvárnice takto poukladáme na lešenie vysoké 1 m? [a) 201,6 J; b) 1041,6 J] 7. Robotník vyťahuje po naklonenej rovine rovnomerným pohybom balík s hmotnosťou 50 kg. Akú prácu vykoná, ak naklonená rovina má stúpanie 30, súčiniteľ trenia je 0,9 a balík treba vytiahnuť do výšky 8 m? [5 120 J] 8. Aký výkon má motor výťahu, ktorý zdvihne náklad s hmotnosťou 240 kg do výšky 36 m za čas 90 s? [0,96 kw] 9. Lokomotíva, ktorá ťahá vlak, vyvíja pri rýchlosti 72 km.h -1 ťažnú silu 2,7.10 4 N. Určte a) výkon lokomotívy, b) prácu, ktorú vykoná na dráhe 10 km. [a) 0,54 MW; b) 270 J] 1

10. Nákladný automobil s hmotnosťou 4 000 kg ide rýchlosťou 20 m.s -1. Vodič začne brzdiť tak, že sa automobil pohybuje so stálym zrýchlením 2 m.s -2. Určte a) začiatočný výkon brzdiacej sily, b) prácu, ktorú brzdiaca sila spotrebuje na zastavenie automobilu, c) priemerný výkon brzdiacej sily. [a) 80 kw; b) 4.10 5 J c) ] 11. Elektromotor s príkonom 12 kw zdvihne kabínu výťahu s hmotnosťou 550 kg do výšky 30 m rovnomerným pohybom za čas 15 s. Určte účinnosť elektromotora. [92 %] 12. Výťah má rovnomerným pohybom zdvihnúť náklad do výšky 24 m za 12 sekúnd. Motor výťahu má príkon 20 kw. Akú maximálnu hmotnosť môže mať kabína výťahu aj s nákladom? [10 3 kg] 13. Za aký čas zdvihne žeriav rovnomerným pohybom bremeno s hmotnosťou 12 ton do výšky 9 metrov, ak príkon elektromotora žeriava je 9 kw a jeho účinnosť 65,4 %? [3min a 3s] 14. Koľkokrát sa zväčší kinetická energia hmotného bodu, ak sa jeho rýchlosť zväčší na dvojnásobok? [4 krát] 15. Akú kinetickú energiu má kameň s hmotnosťou 1,0 kg, ktorý padá voľným pádom, v piatej sekunde od začiatku pohybu? [1,25 kj] 16. Loď pláva po jazere rýchlosťou 36 km.h -1. Po palube ide námorník s hmotnosťou 80 kg rýchlosťou 2 m.s -1. Vypočítajte jeho kinetickú energiu vzhľadom na jazero, ak : a) ide v smere plavby, b) ide proti smeru plavby. [a) 5,76 kj ; b) 2,56 kj] 17. Závažie s hmotnosťou 2 kg je vo výške 0,5 m nad povrchom stola. Doska stola je vo výške 1 m nad podlahou miestnosti. Určte potenciálnu energiu závažia a) vzhľadom na dosku stola; b) vzhľadom na podlahu miestnosti. [a) E p = 10 J; b) E p = 40 J] 18. Vlak s hmotnosťou 20 t sa pohybuje rýchlosťou veľkosti 54 km.h -1. Pri zastavovaní vyvíjajú brzdy silu, ktorej veľkosť prepočítaná na každých 1 000 kg hmotnosti vlaku je 300 N. Určte a) kinetickú energiu vlaku pred brzdením, b) prácu, ktorú musia brzdy vykonať, aby sa vlak zastavil. Vysvetlite a zovšeobecnite, prečo je výsledok a) a b) rovnaký. [a), b) 2,25 MJ] 19. Košík s jablkami s celkovou hmotnosťou 6 kg zdvihneme rovnomerným pohybom do výšky 1,5 m. Akú prácu pritom vykonáme? Aká bude v tejto výške potenciálna energia košíka? Vysvetlite, zovšeobecnite. [W = E p = 90 J] 20. Baranidlo s hmotnosťou 400 kg padá z výšky 3 m. Pri náraze zarazí kôl do hĺbky 60 cm. Aká veľká je priemerná sila premáhajúca odpor pôdy? [F = 20 kn] 2

21. Model lietadla s hmotnosťou 2 kg letí stálou rýchlosťou 20 m.s -1 vo výške 10 m nad povrchom Zeme. Určte celkovú mechanickú energiu modelu vzhľadom na povrch Zeme. [1800 J] 22. Z veže vysokej 45 m padá voľne kameň s hmotnosťou 300 g. Určte celkovú mechanickú energiu kameňa vzhľadom na Zem na konci prvej sekundy pohybu. [135 J] 23. Chlapec skočil do vody zo skokanského mostíka tak, že sa rozbehol a padal smerom do bazénu. Z akých foriem energie pozostávala celková energia chlapca v okamihu opustenia skokanského mostíka? Akú energiu mal chlapec v okamihu dopadu do vody bazéna? Vypočítajte túto energiu, ak hmotnosť chlapca bola 60 kg a rozbiehal sa po mostíku vysokom 5 m rýchlosťou s veľkosťou 3 m.s -1. [3 270 J] 24. Lopta s hmotnosťou 0,2 kg voľne padá z výšky 3 m k zemi a odrazí sa do výšky 2 m. O koľko sa zmenšila jej mechanická energia? Na akú energiu sa časť mechanickej energie premenila? [ E = 2 J] 25. Horskú chatu poškodil kameň s hmotnosťou 20 kg, ktorý pôvodne visel nad chatou vo výške 20 m. Akou rýchlosťou dopadol kameň na chatu? [72 km.h -1 ] 26. Guľôčka s hmotnosťou 200 g sa kýva na tenkej niti. Pri prechode najnižšou polohou má rýchlosť 3 m.s -1 a je vo výške 1 m nad podlahou. Akú maximálnu výšku od podlahy dosiahne guľôčka pri tomto kyvadlovom pohybe? [1,45 m] 27. Vozík s hmotnosťou 250 kg ide po vodorovných koľajniciach rýchlosťou 2,4 m.s -1 a zrazí sa z vozíkom, ktorý ide rýchlosťou 1,8 m.s -1. Pri zrážke sa vozíky spoja a ďalej sa pohybujú spoločne. Vypočítajte, aká časť mechanickej energie sa pri zrážke zmení na iné formy energie, ak vozíky pred zrážkou idú a) za sebou, b) proti sebe. [a) E = 22,5 J, b) E = 1102,5 J] ZÁKLADNÉ POZNATKY Z TERMIKY A TERMODYNAMIKY Vnútorná energia 1. Voda s hmotnosťou m 1 a teplotou t 1 má vnútornú energiu U 1. Akú vnútornú energiu U 2 bude mať voda s hmotnosťou m 2 = 2.m 1 a teplotou t 2 = t 1? Vysvetlite, zovšeobecnite. [U 2 = 2.U 1 ] 2. Tenisová loptička s hmotnosťou 50 g, ktorá padala voľným pádom z výšky 1,0 m, vyskočila po odraze od podložky do výšky 0,60 m. Vysvetlite tento dej z hľadiska zachovania energie a určte pri tomto deji celkovú zmenu vnútornej energie loptičky a podložky. [ U = 0,2 J] 3

3. Strela s hmotnosťou 20 g, ktorá sa pohybuje rýchlosťou 400 m.s -1, preletí nehybnou drevenou doskou vodorovným smerom a zníži pritom svoju rýchlosť na 100 m.s -1. Určte: a) úbytok kinetickej energie strely, b) prírastok vnútornej energie strely a drevenej prekážky, c) prácu, ktorú vykonala strela pri prerazení dreva. [ E k = 1 500 J] 4. Oceľový predmet má tepelnú kapacitu 1,5 kj.k -1. Ako sa zmení jeho teplota, ak a) prijme teplo 25 kj, b) odovzdá teplo 0,45 MJ? [a) teplota sa zvýši o 50/3 K, b) teplota sa zníži o 300 K] 5. Kvapalina s hmotnosťou 650 g prijatím tepla 20,88 kj zvýši svoju teplotu z 18 C na 35 C. Určte mernú tepelnú kapacitu kvapaliny. Pomocou MFCHT zistite o akú kvapalinu ide. [c = 1,89 kj.kg -1.K -1 ] 6. Vypočítajte, za aký čas sa zohreje ponorným varičom voda potrebná na uvarenie šálky čaju, ak objem zohrievanej vody je 150 ml a jej počiatočná teplota je 15 C. Príkon variča je 500 W a účinnosť 95 %. [približne za 112 s] 7. Pri zatĺkaní klinca s hmotnosťou 50 g udrel robotník 20 krát kladivom s hmotnosťou 0,5 kg. Rýchlosť kladiva bola 12 m.s -1. Ako sa zvýši teplota klinca, ak 60% kinetickej energie kladiva sa zmení na vnútornú energiu klinca? (c Fe = 452 J.kg -1.K -1 ) [zvýši sa o 19 C] 8. Dve rovnaké olovené guličky (c Pb = 129 J.kg -1.K -1 ) sa pohybujú proti sebe rýchlosťami v 1 = 40 m.s -1 a v 2 = 10 m.s -1. Určte prírastok teploty obidvoch guličiek a) pri dokonale nepružnej zrážke, b) pri dokonale pružnej zrážke. [a) t = 3,29 K, b) t = 2,42 K] Kalorimetrická rovnica 1. Oceľový predmet s hmotnosťou 0,9 kg a teplotou 300 C bol vložený do vody s hmotnosťou 2,5 kg a teplotou 15 C. Aká bude teplota predmetu a vody po dosiahnutí rovnovážneho stavu? Predpokladajte, že tepelná výmena nastala len medzi predmetom a vodou. Merná tepelná kapacita ocele je 452 J.kg -1.K -1, vody 4 180 J.kg -1.K -1. [t = 25,68 C] 2. Vo vani je voda s objemom 220 l a teplotou 65 C. Určte hmotnosť vody s teplotou 14 C, ktorú prilejeme, keď chceme, aby výsledná teplota vody vo vani bola 45 C. Tepelnú výmenu medzi vodou a okolím zanedbajte. [m 1 = 142 kg] 3. V kalorimetri s tepelnou kapacitou 63 J.K -1 je olej s hmotnosťou 250 g a teplotou 12 C. Do oleja ponoríme medený valček s hmotnosťou 500 g a teplotou 100 C. Výsledná teplota sústavy po dosiahnutí rovnovážneho stavu je 33 C. Určte hmotnostnú tepelnú kapacitu použitého oleja. [c = 2,19 kj.kg -1.K -1 ] 4. V kalorimetri s C = 90 J.K -1 je voda s teplotou 80 C a hmotnosťou 200 g. Do vody v kalorimetri bol ponorený medený valček (c meď = 383 J.kg -1.K -1 ) s hmotnosťou 100g a teplotou 20 C. Určte výslednú teplotu sústavy po dosiahnutí rovnovážneho stavu. [t = 70 C] 5. Hliníkové a olovené teleso majú rovnaký objem. Určte v akom pomeru sú ich tepelné kapacity C Al : C Pb. Potrebné konštanty vyhľadajte v MFCHT. 4

[C Al : C Pb = 1,65] Práca plynu. Cyklický dej. 1. Horúca para je uzavretá vo valci s plochou piestu S = 800 cm 2. Aký je zdvih piesta, ak para pri 100 zdvihoch piesta vykoná prácu 9 MJ a má tlak 2,5.10 6 Pa? [h = 45 cm] 2. Akú prácu vykoná kyslík O 2 (M m = 32.10-3 kg.mol -1 ) s hmotnosťou 1500 g, ak sa pri izobarickom deji zvýši jeho teplota z 10 C na 155 C? [W = 64,3 kj] 3. Ideálny plyn vykonal cyklický dej 1-2-3-4-1. a) Pomenujte čiastočné deje 1-2; 2-3; 3-4; 4-1 b) Pri ktorom z týchto dejov plyn vykonal najväčšiu prácu? c) Pri ktorom z týchto dejov nekoná plyn žiadnu prácu? d) Vypočítajte celkovú prácu plynu počas jedného cyklu. [W = 7 MJ] 4. Plyn v tepelnom motore prijal od ohrievača 8,5 kj tepla, chladiču odovzdal 1 250 J tepla. a) Aká je účinnosť motora?, b) Akú celkovú prácu tepelný motor vykonal počas 1000 cyklov? [a) η = 85 % ; b) W = 7, 225 MJ]) ZMENY SKUPENSTIEV 1. V kotly parného stroja sa spotrebuje za hodinu 4,5 m 3 vody. Do kotla sa privádza voda s teplotou 30 C pričom vrie pri 200 C. Koľko uhlia treba spáliť za 8 hodinovú pracovnú zmenu, ak 1 kg uhlia pri jeho spálení uvoľní 33 MJ tepla a v kotly sa z neho zúžitkuje 60%? (c voda = 4 180 J.kg -1.K -1 ; merné skupenské teplo varu pri teplote 200 C je l = 1,95 MJ.kg -1 ) [4 840 kg] 2. Vodná para s hmotnosťou 1,5 kg a teplotou 100 C skvapalnie a teplota vzniknutej vody ďalej klesne na 50 C. Aké celkové teplo bolo odovzdané chladiču? (l 100 C = 2,26 MJ.kg -1 ; c voda = 4 180 J.kg -1.K -1 ) [Q = 3,76 MJ] 3. Vo vode s hmotnosťou 2 kg a teplotou 18 C kondenzovala vodná para s teplotou 100 C a hmotnosťou 100 g. Aká bude výsledná teplota vody? (l 100 C = 2,26 MJ.kg -1 ; c voda = 4 180 J.kg -1.K -1 ) [t = 47,7 C] 4. Mosadzný predmet má hmotnosť 500 g a teplotu 20 C. Vypočítajte merné skupenské teplo topenia mosadze, ak viete, že na roztopenie daného predmetu treba 2,67.10 5 J tepla a teplota topenia mosadze je 970 C. (c mosadz = 394 J.kg -1.K -1 ) [l t = 160 kj.kg -1 ] 5

5. Určte celkové teplo potrebné na premenu ľadu s hmotnosťou 3 kg a teploty - 5 C na paru s teplotou 100 C. (c voda = 4 180 J.kg -1.K -1 ; c ľad = 2 100 J.kg -1.K -1 ; l t ľad = 334 kj.kg -1 ; l v voda = 2,26 MJ.kg -1 ) [Q = 9 MJ] 6. Olovená strela s hmotnosťou 10 g dopadla na pancierovú stenu rýchlosťou 400 m.s -1. Na stene sa zastavila a celá jej kinetická energia sa premenila na teplo. Určte, či sa po náraze strela roztopí celkom, čiastočne alebo zostane v pevnom skupenstve. Začiatočná teplota strely je 0 C. ( l t olovo = 22,6 kj.kg -1 ) [Strela sa celá roztopí a ešte zostane 574 J tepla, ktoré unikne do vzduchu.] ELEKTRICKÁ PRÁCA A VÝKON 1. Akumulátor má svorkové napätie 12 V, odoberaný prúd má hodnotu 3,5 A. Určte výkon zdroja. Aplikujte na túto situáciu zákon zachovania energie. [P = 42 W] 2. Žiarovka s príkonom 40 W je pripojená na elektrické napätie 220 V. Aký prúd prechádza žiarovkou a aký je odpor jej rozžeraveného vlákna? [I = 0,18 A; R = 1,235 kω] 3. Dve paralelne zapojené žiarovky s odpormi 360 Ω a 240 Ω sú pripojené ku zdroju elektrického napätia. Určte pomer výkonov elektrického prúdu na obidvoch žiarovkách. [3 : 2] 4. Dve žiarovky s príkonom P 1 = 45 W a P 2 = 5 W sú pripojené paralelne ku zdroju napätia. Obvodom prechádza prúd 3 A. Určte napätie na zdroji a prúdy prechádzajúce žiarovkami. [U = 50/3 V; I 1 = 2,7 A; I 2 = 0,3 A] 5. Aký maximálny výkon môže do spotrebiča dodať batéria akumulátora s elektromotorickým napätím 12 V a vnútorným odporom 0,08 Ω? Aký prúd bude pritom spotrebičom prechádzať? [P = 1800 W; I = 150 A] 6. So zdrojom napätia sú paralelne spojené medená a oceľová tyč, obidve rovnako dlhé a s rovnakým prierezom. Určte: a) pomer napätí na tyčiach; b) pomer Joulových tepiel na tyčiach. (ρ Cu = 0,017.10-6 Ω.m; ρ Fe = 0,1.10-6 Ω.m) [a) 1, b) 5,88] 7. Za aký čas zohreje ponorný varič, na ktorom sú údaje 220V / 500W, jeden liter vody z teploty 10 C na 100 C? (c voda = 4 180 J.kg -1.K -1 ) [približne za 12,5 min] 8. Sviečka na vianočnom stromčeku má príkon 9,8 W a odpor 20 Ω. Koľko takých sviečok je možné sériovo zapojiť na napätie 220 V? [16] 9. Elektrický vlak sa pri výkone 300 kw pohybuje rýchlosťou 54 km.h -1. Určte spotrebu elektrickej energie na trati dlhej 200 km. [W = 4 GJ] 6

Efektívne hodnoty striedavého napätia a prúdu. 1. Na aké napätie musí byť vypočítaná izolácia vedenia, ktorým sa prenáša striedavý prúd s efektívnym napätím 6,0 kv? [8 460 V] π 1. Pre okamžité hodnoty striedavého prúdu a napätia platia rovnice i = 1sin 100π t A ; 4 u = 150sin( 100πt )V. Určte činný, zdanlivý a jalový výkon striedavého prúdu. [P = 52,2 W; P z = 74,48 V.A; P Q = 52,2 V.A] 2. Na štítku elektromotora na striedavý prúd sú údaje 230 V, 5 A, cos ϕ = 0,8. Aký je činný výkon motora? [P = 920 W] 3. Do obvodu s elektromotorom je pripojený voltmeter, ktorý ukazuje napätie 230 V, ampérmeter, ktorý ukazuje prúd 10 A a wattmeter, ktorý ukazuje činný výkon 2,0 kw. Určte účinník a fázové posunutie napätia a prúdu v obvode. 5π [cos φ =0,909; φ = ] 36 4. Vypočítajte činný výkon obvodu striedavého prúdu, ktorý je zapojený na zdroj striedavého prúdu (U = 220 V; f = 50 Hz; cos φ = 0,8), ak v obvode je zapojený spotrebič, ktorý má vlastnosti a) cievky s indukčnosťou L = 0,1 H [P = 1 233 W] b) kondenzátora s kapacitou C = 10-3 F [P = 12 158 W] 5. Diaľkový prenos elektrickej energie je ekonomický pri vysokom napätí, lebo tak sa znižujú tepelné straty vo vodičoch. Vypočítajte stratový výkon (P z = R.I 2 ) vo vodičoch s celkovým odporom 0,1 Ω, ak sa prenáša výkon 100 kw pri napätí a) 100 kv, b) 230 V. Straty vyjadrite v percentách. [a) P z = 0,1 W (0,000 1%), b) P z = 18,9 kw (18,9%)] 7

8