Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Menu
Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Termodynamika
    1. 1 Temperatura i ciepło
      1. Wstęp
      2. 1.1 Temperatura i równowaga termiczna
      3. 1.2 Termometry i skale temperatur
      4. 1.3 Rozszerzalność cieplna
      5. 1.4 Przekazywanie ciepła, ciepło właściwe i kalorymetria
      6. 1.5 Przemiany fazowe
      7. 1.6 Mechanizmy przekazywania ciepła
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Kinetyczna teoria gazów
      1. Wstęp
      2. 2.1 Model cząsteczkowy gazu doskonałego
      3. 2.2 Ciśnienie, temperatura i średnia prędkość kwadratowa cząsteczek
      4. 2.3 Ciepło właściwe i zasada ekwipartycji energii
      5. 2.4 Rozkład prędkości cząsteczek gazu doskonałego
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 3 Pierwsza zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 3.1 Układy termodynamiczne
      3. 3.2 Praca, ciepło i energia wewnętrzna
      4. 3.3 Pierwsza zasada termodynamiki
      5. 3.4 Procesy termodynamiczne
      6. 3.5 Pojemność cieplna gazu doskonałego
      7. 3.6 Proces adiabatyczny gazu doskonałego
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Druga zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 4.1 Procesy odwracalne i nieodwracalne
      3. 4.2 Silniki cieplne
      4. 4.3 Chłodziarki i pompy ciepła
      5. 4.4 Sformułowania drugiej zasady termodynamiki
      6. 4.5 Cykl Carnota
      7. 4.6 Entropia
      8. 4.7 Entropia w skali mikroskopowej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Elektryczność i magnetyzm
    1. 5 Ładunki i pola elektryczne
      1. Wstęp
      2. 5.1 Ładunek elektryczny
      3. 5.2 Przewodniki, izolatory i elektryzowanie przez indukcję
      4. 5.3 Prawo Coulomba
      5. 5.4 Pole elektryczne
      6. 5.5 Wyznaczanie natężenia pola elektrycznego rozkładu ładunków
      7. 5.6 Linie pola elektrycznego
      8. 5.7 Dipole elektryczne
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Prawo Gaussa
      1. Wstęp
      2. 6.1 Strumień pola elektrycznego
      3. 6.2 Wyjaśnienie prawa Gaussa
      4. 6.3 Stosowanie prawa Gaussa
      5. 6.4 Przewodniki w stanie równowagi elektrostatycznej
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 7 Potencjał elektryczny
      1. Wstęp
      2. 7.1 Elektryczna energia potencjalna
      3. 7.2 Potencjał elektryczny i różnica potencjałów
      4. 7.3 Obliczanie potencjału elektrycznego
      5. 7.4 Obliczanie natężenia na podstawie potencjału
      6. 7.5 Powierzchnie ekwipotencjalne i przewodniki
      7. 7.6 Zastosowanie elektrostatyki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Pojemność elektryczna
      1. Wstęp
      2. 8.1 Kondensatory i pojemność elektryczna
      3. 8.2 Łączenie szeregowe i równoległe kondensatorów
      4. 8.3 Energia zgromadzona w kondensatorze
      5. 8.4 Kondensator z dielektrykiem
      6. 8.5 Mikroskopowy model dielektryka
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    5. 9 Prąd i rezystancja
      1. Wstęp
      2. 9.1 Prąd elektryczny
      3. 9.2 Model przewodnictwa w metalach
      4. 9.3 Rezystywność i rezystancja
      5. 9.4 Prawo Ohma
      6. 9.5 Energia i moc elektryczna
      7. 9.6 Nadprzewodniki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Obwody prądu stałego
      1. Wstęp
      2. 10.1 Siła elektromotoryczna
      3. 10.2 Oporniki połączone szeregowo i równolegle
      4. 10.3 Prawa Kirchhoffa
      5. 10.4 Elektryczne przyrządy pomiarowe
      6. 10.5 Obwody RC
      7. 10.6 Instalacja elektryczna w domu i bezpieczeństwo elektryczne
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Siła i pole magnetyczne
      1. Wstęp
      2. 11.1 Odkrywanie magnetyzmu
      3. 11.2 Pola magnetyczne i ich linie
      4. 11.3 Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym
      5. 11.4 Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem
      6. 11.5 Wypadkowa sił i moment sił działających na pętlę z prądem
      7. 11.6 Efekt Halla
      8. 11.7 Zastosowania sił i pól magnetycznych
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    8. 12 Źródła pola magnetycznego
      1. Wstęp
      2. 12.1 Prawo Biota-Savarta
      3. 12.2 Pole magnetyczne cienkiego, prostoliniowego przewodu z prądem
      4. 12.3 Oddziaływanie magnetyczne dwóch równoległych przewodów z prądem
      5. 12.4 Pole magnetyczne pętli z prądem
      6. 12.5 Prawo Ampère’a
      7. 12.6 Solenoidy i toroidy
      8. 12.7 Magnetyzm materii
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    9. 13 Indukcja elektromagnetyczna
      1. Wstęp
      2. 13.1 Prawo Faradaya
      3. 13.2 Reguła Lenza
      4. 13.3 Siła elektromotoryczna wywołana ruchem
      5. 13.4 Indukowane pola elektryczne
      6. 13.5 Prądy wirowe
      7. 13.6 Generatory elektryczne i siła przeciwelektromotoryczna
      8. 13.7 Zastosowania indukcji elektromagnetycznej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    10. 14 Indukcyjność
      1. Wstęp
      2. 14.1 Indukcyjność wzajemna
      3. 14.2 Samoindukcja i cewki indukcyjne
      4. 14.3 Energia magazynowana w polu magnetycznym
      5. 14.4 Obwody RL
      6. 14.5 Oscylacje obwodów LC
      7. 14.6 Obwody RLC
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    11. 15 Obwody prądu zmiennego
      1. Wstęp
      2. 15.1 Źródła prądu zmiennego
      3. 15.2 Proste obwody prądu zmiennego
      4. 15.3 Obwody szeregowe RLC prądu zmiennego
      5. 15.4 Moc w obwodzie prądu zmiennego
      6. 15.5 Rezonans w obwodzie prądu zmiennego
      7. 15.6 Transformatory
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    12. 16 Fale elektromagnetyczne
      1. Wstęp
      2. 16.1 Równania Maxwella i fale elektromagnetyczne
      3. 16.2 Płaskie fale elektromagnetyczne
      4. 16.3 Energia niesiona przez fale elektromagnetyczne
      5. 16.4 Pęd i ciśnienie promieniowania elektromagnetycznego
      6. 16.5 Widmo promieniowania elektromagnetycznego
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
    12. Rozdział 12
    13. Rozdział 13
    14. Rozdział 14
    15. Rozdział 15
    16. Rozdział 16
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Zadania dodatkowe

78.

Rozważ procesy przedstawione poniżej. Podczas etapów A B AB i B C BC odpowiednio 3600 J 3600J i 2400 J 2400J ciepła jest pobrane przez układ.

  1. Oblicz pracę wykonaną podczas każdego z procesów A B AB, B C BC, A D AD i D C DC;
  2. Oblicz zmianę energii wewnętrznej w procesach A B AB i B C BC;
  3. Oblicz różnicę między energiami wewnętrznymi stanów C C i A A;
  4. Oblicz całkowitą ilość ciepła pobranego przez układ podczas procesu A D C ADC;
  5. Czy na podstawie podanych informacji możesz obliczyć ciepło pobrane podczas procesu A D AD? Odpowiedź uzasadnij.


Rysunek przedstawia wykres zależności ciśnienia, p, podanej w atmosferach od objętości, V, podanej w litrach. Wartości objętości na osi poziomej są z przedziału od 0 do 7 litrów, a wartości ciśnienia na osi pionowej są z zakresu od 0 do 5 atmosfer. Na wykresie zaznaczono cztery punkty, A, B, C i D, oraz dwie drogi. Jedna droga prowadzi z A do C przez B. Druga prowadzi z A do C przez D. Punkty A, B, C i D mają współrzędne odpowiednio: 3l i 2atm, 3l i 5atm, 7l i 5 atm oraz 7l i 2atm.
79.

Opona samochodowa zawiera 0,038 m 3 0,038 m 3 powietrza o ciśnieniu 2,2 10 5 Pa 2,2 10 5 Pa. O ile więcej energii wewnętrznej ma ten gaz w porównaniu do gazu o takiej samej objętości i ciśnieniu równym normalnemu ciśnieniu atmosferycznemu?

80.

Balon wypełniono helem o ciśnieniu 0,2 atm 0,2atm i objętości 10 l 10l. O ile większa jest energia wewnętrzna helu w balonie niż w przypadku, gdyby panowało tam ciśnienie atmosferyczne?

81.

Para napędzająca lokomotywę parową jest przekazywana przy stałym ciśnieniu, wyższym od atmosferycznego o 1,75 10 6 N m 2 1,75 10 6 N m 2 , do tłoka o promieniu 0,2 m 0,2m.

  1. Obliczając p Δ V pΔV, znajdź pracę wykonywaną przez parę, podczas gdy tłok przesunie się o 0,8 m 0,8m. Zauważ, że jest to wartość całkowitej pracy, ponieważ korzystamy z różnicy ciśnień;
  2. Następnie znajdź pracę poprzez obliczenie wywartej siły i pomnożenie jej przez przebyty dystans. Czy odpowiedź jest taka sama jak w podpunkcie (a)?
82.

Ręczna pompka do opon ma tłok o średnicy 2,5 cm 2,5cm i o maksymalnym wychyleniu 30 cm 30cm.

  1. Ile pracy wykonujesz w jednym ruchu pompką, jeśli średnio ciśnienie w pompce jest wyższe od atmosferycznego o 2,4 10 5 N m 2 2,4 10 5 N m 2 ?
  2. Jaką średnio siłą działasz na tłok, pomijając tarcie i siłę grawitacji?
83.

Oblicz całkowitą pracę silnika cieplnego wzdłuż drogi A B C D A ABCDA przedstawionej poniżej.

Rysunek przedstawia wykres zależności ciśnienia, p, podanego w jednostkach 10 do potęgi 6 niutonów na metr kwadrat, od objętości, V, podanej w jednostkach 10 do potęgi minus 3 metrów sześciennych. Wartości objętości na osi poziomej są z zakresu od 0 do 4, a wartości ciśnienia na osi pionowej są z zakresu od 0 do 4. Na wykresie przedstawione są cztery punkty, A, B, C i D, a wartości ich ciśnienia i objętości są zaznaczone na osiach. Punkt A ma objętość 10 do -3 metrów sześciennych oraz ciśnienie 2,6 razy 10 do 6 niutonów na metr kwadrat. Punkt B ma objętość 4 razy 10 do -3 metrów sześciennych oraz ciśnienie 2 razy 10 do 6 niutonów na metr kwadrat.Punkt C ma objętość 4 razy 10 do -3 metrów sześciennych oraz ciśnienie 0,6 razy 10 do 6 niutonów na metr kwadrat.Punkt D ma objętość 10 do -3 metrów sześciennych oraz ciśnienie 10 do 6 niutonów na metr kwadrat. Proste linie łączą punkty: A z B, B z C, C z D, D z A oraz B z D.
84.

Jaka jest całkowita praca silnika cieplnego wzdłuż drogi A B D A ABDA z poprzedniego zadania z linią z B B do D D? Dlaczego praca ta jest mniejsza od pracy wzdłuż drogi A B C D A ABCDA?

85.

Pięć moli jednoatomowego gazu doskonałego w cylindrze o temperaturze 27 °C 27°C zostało rozprężone izotermicznie z 5 l 5l do 10 l 10l.

  1. Jaka była zmiana energii wewnętrznej?
  2. Ile pracy wykonał gaz podczas tego procesu?
  3. Ile ciepła zostało pobrane przez gaz?
86.

Cztery mole jednoatomowego gazu doskonałego w cylindrze o temperaturze 27 °C 27°C zostały rozprężone przy stałym ciśnieniu równym 1 atm 1atm tak, że objętość gazu wzrosła dwukrotnie.

  1. Jaka była zmiana energii wewnętrznej?
  2. Ile pracy wykonał gaz podczas tego procesu?
  3. Ile ciepła zostało pobrane przez gaz?
87.

Hel został ochłodzony z 20 °C 20°C do 10 °C 10°C poprzez rozprężenie z 40 atm 40atm do 1 atm 1atm. Jeśli było 1,4mola1,4mola \SI{1,4}{\mola} helu,

  1. to jaka będzie końcowa objętość helu?
  2. Jaka była zmiana energii wewnętrznej?
88.

Podczas procesu adiabatycznego tlen w zbiorniku został sprężony wzdłuż drogi, która może być opisana ciśnieniem p p podanym w atmosferach, jako funkcją objętości V V; p = 3 atm V V 0 1 2 p= 3 atm V V 0 1 2 , gdzie V 0 = 1 l V 0 = 1 l . Początkowe i końcowe wartości objętości wynosiły odpowiednio 2 l 2l i 1,5 l 1,5l. Oblicz, jaka praca była wykonana nad gazem.

89.

Cylinder zawierający 3mole3mole \SI{3}{\molee} jednoatomowego gazu doskonałego został podgrzany przy stałym ciśnieniu 2 atm 2atm. Temperatura gazu zmieniła się z 300 K 300K do 350 K 350K w skutek rozprężenia. Oblicz pracę wykonaną

  1. nad gazem;
  2. przez gaz.
90.

Cylinder zawierający 3mole3mole \SI{3}{\molee} azotu został podgrzany przy stałym ciśnieniu 2 atm 2atm. Temperatura gazu zmieniła się z 300 K 300K do 350 K 350K w skutek rozprężenia. Oblicz pracę wykonaną

  1. nad gazem;
  2. przez gaz,
91.

2mole2mole \SI{2}{\molee} dwuatomowego gazu doskonałego, takiego jak tlen, zostały sprężone adiabatycznie i odwracalnie ze stanu 3atm5l3atm5l (\SI{3}{\atm}\text{, }\SI{5}{\litre}) do stanu o ciśnieniu 4 atm 4atm.

  1. Oblicz objętość i temperaturę gazu w stanie końcowym;
  2. Oblicz temperaturę gazu w stanie początkowym;
  3. Oblicz pracę wykonaną przez gaz podczas tego procesu;
  4. Oblicz zmianę energii wewnętrznej. Przyjmij, że w podanych warunkach CV=5R2CV=5R2 C_V = 5R/2 i C p = C V + R C p = C V + R dla dwuatomowego gazu doskonałego.
92.

Izolowany zbiornik zawiera 1,5mola1,5mola \SI{1,5}{\mola} argonu o ciśnieniu 2 atm 2atm. Początkowo gaz zajmuje 5 l 5l. W skutek rozprężania adiabatycznego ciśnienie gazu maleje do 1 atm 1atm.

  1. Oblicz objętość i temperaturę gazu w stanie końcowym;
  2. Oblicz temperaturę gazu w stanie początkowym;
  3. Oblicz pracę wykonaną przez gaz podczas procesu;
  4. Oblicz zmianę energii wewnętrznej gazu.
Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Creative Commons Attribution License , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
Cytowanie

© 2 mar 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Creative Commons Attribution License . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.