Treść zadania

1. Delfin o masie 100 kg spada swobodnie z wysokości 3,2 m. Jaka będzie energia kinetyczna delfina, gdy znajdzie się on na wysokości 2,2 m nad powierzchnią wody? Z jaką prędkością delfin uderzy w wodę? (opór powietrza pomijamy).

2. Tuż przed uderzeniem w ziemie wartość pędu upuszczonego z pewnej wysokości grejpfruta wynosiła 8 kg · m/s. Oblicz energię kinetyczną grejpfruta tuż przed uderzeniem w ziemie i wysokość, z której spadł grejpfrut. Masa grejpfruta wynosiła 0,5 kg.

3. W warsztacie samochodowym przy pomocy podnośnika hydraulicznego, którego mniejszy tłok ma pole przekroju poprzecznegp S₁= 5 cm², a większy S₂= 500 cm², podniesiono Forda Eskorta o ciężarze 10 kN. Jaka siła musiała działać na mniejszy tłok?

4. Na jaką maksymalną głębokość w oceanie można opuścić na linie ze statku batysferę, której ścianki mogą wytrzymać maksymalne ciśnienie 15 MPa? Gęstość wody morskiej- 1030 kg/m³.

5. Oblicz wartość siły parcia, z jaką woda o gęstości 1000 kg/m³ naciska na dno szklanki o polu powierzchni 27 cm². Wysokość słupa cieczy w szklance wynosi 10 cm.

6. Lodowa kula o masie 0,1 kg i temperaturze -1°C spadła na ziemie. Tuż przed uderzeniem o powierzchnię ziemi energie wewnętrzna kuli wzrosła o 210 J.
a) Ile wynosiła temperatura kuli tuż przed uderzeniem?
b) Ile ciepła musi otrzymać kula, aby w chwili zderzenia z ziemią stopniała?
Przyjmij następujące wartości stałych fizycznych: ciepło właściwe lodu 2100 J/ kg·°C, ciepło topnienia lodu 334 kJ/ kg.

7. Turbina parowa pobrała ze żródła 3 kJ ciepła i wykonała pracę 1200 J.
a) Ile wynosi sprawność turbiny?
b) Ile ciepła trafiło do chłodnicy?

8. Pocisk wystrzelony poziomo grzężnie w lodowym bloku o masie 500 kg i tem. 0°C.
a) Lód pobrał 6680 J energii, ile wynosi więc masa stopniałego lodu, a ile tem. powstałej cieczy?
b) Ile energii trzeba by dostarczyć, aby cały lodowy blok uległ stopnieniu?
Przyjmij następujące wartości: ciepło właściwe lodu 2100 J/kg·°C, ciepło topnienia lodu 335 kJ/kg, ciepło właściwe wody 4200 J/kg·°C.

9. Silnik Diesla ma sprawność 35%. Silnik ten pobrał ze żródła 200 kJ ciepła.
a) Jaką pracę wykonał ten silnik?
b) Ile ciepła oddała ten silnik do chłodnicy?

10. Silnik wykonał pracę podnosząc ciało o masie 20 mg na wysokość 50 m.
Równocześnie oddał do chłodnicy tyle ciepła, że spowodowało to stopnienie się masy 1000 kg lodu. Oblicz sprawność tego silnika.

11. W wannie znajduje się 21 kg wody o tem. 10°C. Ile wrzątku (100°C) należałoby do niej dolać, aby mieszanina osiągnęła tem. 37°C? Straty ciepła pomijamy.

12. Jaką moc elektryczną posiada grzałka czajnika elektrycznego, jeżeli doprowadzenie do tem. wrzenia 1l wody o tem. początkowej wynosi 20°C trwa 2 min? Przyjmij ciepło właściwe wody 4200 J/kg·°C.

13. Ile ciepła odda w ciągu godziny 6 kg wody przepływającej przez kaloryfer, jeżeli wpływa woda o tem. 90°C, a wypływa o tem. 70°C? Żeby podnieść tem. 1 kg wody o 1°C potrzeba 4200 J ciepła.

14. Zenek ogrzał grzałką 1 kg wody w ciągu 2 s od 17,2°C do 22,8°C. Następnie tą samą grzałką przez 2 s ogrzewał 1 kg spirytusu. Temperatura spirytusu wzrosła od 16,4°C do 26,2°C. Wyznacz ciepło właściwe spirytusu, przyjmując ciepło właściwe wody 4200 j/kg·°C.

15. Do wody o masie 2 kg i tem. 20°C wrzucono 1 kg miedzie. Temperatura wody wzrosła o 2°C. Ile wynosiła temperatura początkowa miedzie? Ciepło właściwe wody 4200 J/ kg·°C, a ciepło właściwe miedzie 380 J/kg·°C.