4. 1 bar jest dokładnie równy a) Pa b) 100 Tr c) 1 at d) 1 Atm e) 1000 niutonów na metr kwadratowy f) 0,1 MPa

Transkrypt

1 1. Adiatermiczny wymiennik ciepła to wymiennik, w którym a) ciepło płynie od czynnika o niższej temperaturze do czynnika o wyższej temperaturze b) nie ma strat ciepła na rzecz otoczenia c) czynniki wymieniające ciepło płyną w przeciwnych kierunkach d) przegroda oddzielająca czynniki jest złym przewodnikiem ciepła 2. W zbiorniku nr 1 umieszczono gaz doskonały jednoatomowy, w zbiorniku nr 2 gaz doskonały dwuatomowy, a w zbiorniku nr 3 gaz doskonały trójatomowy. Jaka jest relacja pomiędzy objętościami zbiorników, jeżeli ilości kilomoli oraz temperatury i ciśnienia we wszystkich zbiornikach są jednakowe? a) V1 = V2 = V3 b) za mało danych by określić relacje pomiędzy objętościami zbiorników c) V2 = 2 V1; V3 = 3 V1 d) V1 = 2 V2; V2 = 3 V3 3. W przypadku układu pozostającego w stanie ustalonym (stacjonarnym) a) energia układu się nie zmienia b) do układu nie jest dostarczana praca c) do układu nie jest dostarczany czynnik termodynamiczny d) do układu nie jest dostarczane ciepło 4. 1 bar jest dokładnie równy a) Pa b) 100 Tr c) 1 at d) 1 Atm e) 1000 niutonów na metr kwadratowy f) 0,1 MPa 5. 1 kmol gazu doskonałego w warunkach umownych ma objętość 22,71 m³. Ile kg zawiera 160 um³ wodoru H 2 (M = 2 kg/kmol)? 6. Metan CH 4 jest gazem a) pięcioatomowym b) czteroatomowym c) jednoatomowym 1

2 d) sześcioatomowym e) trójatomowym f) dwuatomowym 7. Do termodynamicznego układu zamkniętego nie doprowadzi się a) pracy b) ciepła c) energii w żadnej postaci d) substancji 8. W której z podanych poniżej par występują wielkości mogące mieć takie same jednostki? a) ciepło i temperatura b) entalpia i stała gazowa c) ciepło właściwe i entropia właściwa d) praca i moc 9. Które z poniższych stwierdzeń charakteryzujących przemiany kwazystatyczne NIE jest prawdziwe? a) Przemiana kwazystatyczna składa się z kolejnych stanów równowagi termodynamicznej. b) Podczas przemiany kwazystatycznej ciśnienie w układzie jest równe ciśnieniu otoczenia. c) Podczas przemiany kwazystatycznej występuje równowaga mechaniczna. d) Podczas przemiany kwazystatycznej z wymianą ciepła temperatura układu jest równa temperaturze źródła ciepła. 10. Aby podczas elementarnej przemiany beztarciowej otoczenie otrzymało pracę równą p dv musi być spełniony warunek (oznaczenia: p - ciśnienie, V - objętość, A - powierzchnia tłoka, F - siła zewnętrzna działająca na tłok) a) p A = F b) p A > F c) p A < F lub P A = F d) p A < F e) p A > F lub p A = F 11. W którym z poniższych zbiorów parametrów i funkcji stanu występują tylko niezależne parametry (funkcje) stanu dla 1 kg gazu doskonałego? (oznaczenia: p - ciśnienie, v - objętość właściwa, V - objętość, T - temperatura bezwzględna, m - ilość substancji, u - energia wewnętrzna właściwa, i - entalpia właściwa, s - entropia właściwa) 2

3 a) u, T b) s, p, v c) p, T d) p, v, T e) i, p, T 12. Warunkiem koniecznym, aby układ podległ przemianie termodynamicznej jest by a) jeden parametr stanu nie zmienił się, pozostałe uległy zmianie b) zmieniły się wszystkie parametry stanu c) uległy zmianie przynajmniej dwa parametry stanu d) uległ zmianie przynajmniej jeden parametr stanu 13. Dane są trzy układy termodynamiczne: A, B oraz C. Zerowa zasada termodynamiki mówi, że a) A jest w równowadze termicznej z B, gdy C jest w równowadze termicznej z B b) A jest w równowadze termicznej z B, gdy C jest w równowadze termicznej z A c) A jest w równowadze termicznej z C, gdy A jest jednocześnie w równowadze termicznej z B d) A jest w równowadze termicznej z B, gdy C jest w równowadze termicznej z A oraz z B 14. Dla układu cylinder-tłok praca bezwzględna to a) praca dodatnia b) praca przekazana przez czynnik termodynamiczny tłokowi lub przez tłok czynnikowi c) bezwzględna wartość pracy d) praca ekspansji e) praca przekazana do otoczenia lub pobrana z otoczenia. 15. W idealnej maszynie przepływowej - pompie (lub sprężarce) zawór wylotowy otwiera się a) na końcu otwartej przemiany tłoczenia b) na końcu kompresji zamkniętej c) na końcu otwartej przemiany napełniania cylindra d) na początku kompresji zamkniętej 16. Indywidualna stała gazowa etanu C 2 H 6 traktowanego jako gaz doskonały jest równa 277 [J/(kg K)]. Ile wynosi ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu etanu, w J/(kg K)? 3

4 16. Jaka jest relacja pomiędzy energią wewnętrzną U i entalpią I gazu? a) U > I b) I > U c) U = I 17. Zgodnie z umową przyjętą w termodynamice ciepło wyprowadzone z układu ma znak a) ujemny b) dodatni c) ciepło wyprowadzone z układu jest równe zero d) może mieć dodatni lub ujemny w zależności od rodzaju przemiany 19. Równanie pierwszej zasady termodynamiki w postaci Q 1-2 = U 2 - U 1 + L 1-2 jest słuszne a) tylko dla gazów doskonałych i półdoskonałych b) tylko dla gazów i cieczy c) dla wszystkich czynników termodynamicznych d) tylko dla gazów doskonałych 20. W zamkniętym układzie termodynamicznym zaszła przemiana, podczas której energia wewnętrzna układu wzrosła o 25 kj. Ile kj ciepła układ pobrał z otoczenia, jeżeli praca bezwzględna przemiany była równa 70 kj? 21. Aby obliczyć przyrost energii wewnętrznej właściwej (w J/kg) gazu doskonałego podczas przemiany odbywającej się przy stałym ciśnieniu, należy przyrost temperatury pomnożyć przez a) ciepło właściwe przy stałej objętości b) ilość substancji i ciepło właściwe przy stałej objętości c) ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu d) ilość substancji i stałą gazową e) ilość substancji i ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu 22. Z układu o temperaturze T 1 do otoczenia o temperaturze T 2, gdzie T 1 >T 2, samorzutnie przepłynęło ciepło. Przemiana, która zaszła w układzie jest przemianą a) adiabatyczną b) adiatermiczną 4

5 c) odwracalną d) izentropową e) nieodwracalną 23. Które z poniższych stwierdzeń przeczy drugiej zasadzie termodynamiki? a) Podczas przemiany nieodwracalnej entropia układu może zmaleć. b) W obiegu termodynamicznym można całe doprowadzone ciepło zamienić na pracę. c) Przemiana, podczas której występuje tarcie jest nieodwracalna. d) Ciepło przepłynie samorzutnie ze źródła o temperaturze wyższej do źródła o temperaturze niższej. 24. Które z poniższych równań jest prawidłowo zapisanym termicznym równaniem stanu gazu półdoskonałego i doskonałego? (oznaczenia: p - ciśnienie, v - objętość właściwa, V - objętość, m - ilość substancji w kg, n - ilość substancji w kmol, T - temperatura w K, t - temperatura w stopniach Celsjusza, R - indywidualna stała gazowa, (MR) - uniwersalna stała gazowa) a) p V = n R T b) p V = n (MR) T c) żadne z tych równań d) p v = n R T e) p V = n (MR) t 25. Podczas przemiany izobarycznej p = 2,4 bar praca ekspansji wyniosła 4000 J. Jakiego przyrostu objętości (w m 3 ) doznał gaz? 26. Podczas izobarycznej ekspansji gazu doskonałego z gazu wyprowadzono pracę. Jak zmieniła się temperatura gazu? a) nie zmieniła się b) wzrosła c) mogła wzrosnąć, zmaleć lub nie zmienić się, w zależności od ilości doprowadzonej pracy d) za mało danych, by odpowiedzieć e) zmalała 27. Dla przemiany izobarycznej wykładnik politropy jest równy 28. Zrealizowano odwracalną kompresję izobaryczną gazu doskonałego. Podczas tej przemiany 5

6 a) objętość malała, ciepło pobierano z otoczenia b) objętość malała, temperatura wzrastała c) temperatura malała, ciepło wyprowadzano d) ciśnienie było stałe, pracę przekazywano do otoczenia 29. W zbiorniku o objętości 6 m³ znajduje się gaz doskonały o temperaturze 500 K i ciśnieniu 7 MPa. Po ochłodzeniu gazu do temperatury 300 K jego ciśnienie w MPa jest równe 30. Wskaż przemianę odwracalną gazu doskonałego, dla której podczas ekspansji wzrasta temperatura a) izentropa b) izochora c) izoterma d) izobara 31. Podczas odwracalnej przemiany izotermicznej gaz doskonały wykonał pracę 80 kj. Ile kj ciepła wymienił gaz z otoczeniem? (Wprowadź liczbę ze znakiem minus, jeżeli uznasz, że ciepło zostało wyprowadzone Wprowadź liczbę bez znaku, jeżeli uznasz, że ciepło zostało doprowadzone.) 32. Zależność p v = idem, gdzie p jest ciśnieniem a v objętością właściwą, jest słuszna dla przemiany izotermicznej a) gazów i cieczy b) gazu doskonałego i półdoskonałego c) gazu rzeczywistego d) tylko gazu doskonałego e) wszystkich czynników termodynamicznych 33. Za pomocą którego z poniższych wyrażeń NIE można obliczyć pracy bezwzględnej L1-2 przemiany izotermicznej 1-2 gazu doskonałego (oznaczenia: U - energia wewnętrzna, I - entalpia, S -entropia, Q - ciepło przemiany, Lt - praca techniczna przemiany) a) L1-2 = I2 - I1 b) L1-2 = T1 (S2 - S1) c) L1-2 = Lt1-2 d) L1-2 = Q1-2 - (U2 - U1) e) L1-2 = Q1-2 6

7 34. Podczas kompresji izentropowej gazu doskonałego a) wzrastają ciśnienie i objętość właściwa gazu, praca nie jest wymieniana z otoczeniem b) wzrasta temperatura gazu, ciepło jest pobierane z otoczenia c) spada temperatura gazu, ciepło nie jest wymieniane z otoczeniem d) wzrasta gęstość gazu, praca jest dostarczana e) wzrastają: ciśnienie, temperatura i objętość właściwa gazu 35. Jeżeli podczas przemiany termodynamicznej do układu dostarczane jest ciepło, to temperatura układu a) nie zmienia się b) maleje c) może wzrastać, maleć lub nie zmieniać się, zależnie od rodzaju przemiany d) wzrasta 36. Przeprowadzono odwracalną ekspansję gazu doskonałego. Stwierdzono spadek ciśnienia i temperatury gazu. Która z poniższych przemian mogłaby to być? a) izoterma b) izochora c) izobara d) izentropa 37. Która z podanych poniżej cech modelowego gazu doskonałego NIE jest prawdziwa? a) Ciśnienie gazu jest stałe. b) Podlega on prawu Clapeyrona pv = RT. c) Cząsteczki gazu są bardzo małe w porównaniu z objętością naczynia, które wypełnia gaz. d) Ciepło właściwe przy stałej objętości gazu jest stałe. 38. W lewobieżnym obiegu termodynamicznym ciepło jest pobierane w źródle ciepła o temperaturze Ta i oddawane w źródle ciepła o temperaturze Tb. Jaka jest relacja pomiędzy Ta oraz Tb? a) Ta > Tb b) Ta < Tb c) Ta = Tb J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej 7

8 b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) energii wewnętrznej właściwej 40. W stanie równowagi termicznej dwa układy mają a) jednakowe ciśnienia b) takie same energie c) jednakowe objętości d) takie same temperatury e) takie same entropie 41. Para przegrzana o określonym ciśnieniu to para a) o stopniu suchości x większym od jedności b) o temperaturze wyższej od temperatury nasycenia (wrzenia) dla danego ciśnienia c) do której doprowadzono za dużo ciepła d) o temperaturze przekraczającej 100 stopni Celsjusza 42. Podczas której przemiany termodynamicznej przyrost energii wewnętrznej układu jest równy ciepłu doprowadzonemu? a) izobarycznej b) izotermicznej c) izochorycznej d) izentropowej 43. Zależność p V/T = const jest słuszna dla przemiany zamkniętej gazu doskonałego a) tylko izentropowej i izotermicznej b) dowolnej c) tylko politropowej d) tylko izochorycznej e) tylko izobarycznej 44. Pole ograniczone krzywą przemiany, rzędnymi poprowadzonymi z końców krzywej przemiany oraz osią odciętych odpowiada ciepłu przemiany na wykresie a) p-v b) T-S 8

9 c) i-s d) i-x m 3 gazu doskonałego o temperaturze 30 C i ciśnieniu 0,1 MPa ekspandowało izobarycznie do objętości 6 m 3. Oblicz przyrost temperatury gazu? kg roztworu azotu N 2 i helu He zawiera 3 kg He. Ile wynosi udział kilogramowy N 2 w roztworze? 47. Zmieszano 7 kmol helu He z 15 kg wodoru H 2. Ile wynosi zastępcza masa cząsteczkowa powstałego roztworu, jeżeli masa atomowa helu He wynosi 4, a masa cząsteczkowa H 2 jest równa 2? 48. Które udziały składników roztworu gazów doskonałych są sobie równe a) objętościowy i kilogramowy b) molowy i objętościowy c) molowy i kilogramowy d) nie istnieje taki związek 49. Zmieszano tlen O 2 o masie molowej 32 z helem He o masie molowej 4. Zastępcza masa molowa (masa cząsteczkowa) może mieć wartość a) 15 b) 3,6 c) 37 d) Roztwór argonu Ar i helu He ma ciśnienie 3 bar. Ile bar jest równe ciśnienie cząstkowe helu w roztworze, jeżeli udział molowy argonu jest równy 0,2? 51. W roztworze gazowym każdy ze składników ma a) taką samą temperaturę i takie samo ciśnienie b) taką samą temperaturę i taką samą objętość c) taką samą objętość i takie samo ciśnienie d) taką samą temperaturę, taką samą objętość i takie samo ciśnienie 9

10 52. Pomiędzy dwoma źródłami ciepła o stałych temperaturach 800 K oraz 320 K zrealizowano obieg Carnota. Ile kj ciepła należy doprowadzić do obiegu, aby uzyskać pracę obiegu równą 300 kj? 53. Sprawność termiczna prawobieżnego obiegu Carnota a) zawiera się w przedziale od 0 do 1 b) jest równa jedności c) może być większa, równa lub mniejsza od jedności d) zawiera się w przedziale od - do + e) jest zawsze większa od jedności 54. Po wykonaniu jednego pełnego cyklu obiegu termodynamicznego stwierdzono, że przyrost entropii czynnika termodynamicznego realizującego obieg jest równy zero. Co było tego przyczyną? a) obieg był odwracalny b) obieg realizowany był bardzo powoli c) przemiany odbywały się bez tarcia d) zerowy przyrost entropii wynika z właściwości entropii jako funkcji stanu e) podczas realizacji obiegu nie było wymiany ciepła z otoczeniem 55. Obieg Carnota ma sprawność termiczną 0,6. Podczas jednego cyklu obieg pobiera z otoczenia 80 kj ciepła. Ile kj jest równe ciepło wyprowadzone z obiegu? 56. Która z relacji pomiędzy ciepłem doprowadzonym Qd, ciepłem wyprowadzonym Qw i pracą obiegu Lob NIE jest prawdziwa dla obiegu silnika? a) Lob = Qd + Qw b) Qw < Qd c) Lob < Qd d) Qd = Lob + Qw 57. W obiegu Otto praca jest przekazywana do otoczenia a) podczas izobarycznej ekspansji i izentropowej ekspansji b) tylko podczas izentropowej ekspansji c) tylko podczas izobarycznej ekspansji d) podczas izotermicznej ekspansji i izentropowej ekspansji e) podczas wszystkich przemian 10

11 58. x jest stopniem suchości pary nasyconej mokrej. 1 kg takiej pary składa się z a) x kg cieczy w stanie pęcherzyków oraz (1-x) kg pary nasyconej suchej b) (1-x) kg cieczy w stanie pęcherzyków oraz x kg pary nasyconej suchej c) x kg pary przegrzanej oraz (1-x) kg pary nasyconej suchej d) (1-x) kg cieczy przechłodzonej oraz x kg pary przegrzanej 59. Temperatura nasycenia pary dla określonego ciśnienia to a) temperatura, w której para jest nasycona kropelkami cieczy b) temperatura wrzenia i skraplania c) temperatura, w której następuje sublimacja d) temperatura, w której już więcej cieczy nie może odparować w danej objętości e) temperatura, w której wrząca ciecz jest nasycona pęcherzykami pary 60. Na wykresach p-v, T-s oraz i-s dla pary wodnej, w obszarze pary nasyconej mokrej pokrywają się dwie przemiany. Są to: a) izochora i izentalpa b) izentropa i izoterma c) izobara i izochora d) izobara i izoterma 11