3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach?

Transkrypt

1 1. Która z podanych niżej par wielkości fizycznych ma takie same jednostki? a) energia i entropia b) ciśnienie i entalpia c) praca i entalpia d) ciepło i temperatura 2. 1 kj nie jest jednostką a) entropii b) entalpii c) ciepła d) pracy e) energii 3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach? 4. 1 kmol gazu doskonałego w warunkach umownych ma objętość 22,71 m³. Ile kg zawiera 70 um³ wodoru H 2 (M = 2 kg/kmol)? 5. 1 kmol każdej substancji charakteryzuje się taką samą a) masą b) objętością c) liczbą umownych kg d) masą atomową lub cząsteczkową e) gęstością f) liczbą atomów lub cząsteczek 6. Który z poniższych gazów jest gazem jednoatomowym a) argon Ar b) metan CH 4 c) azot N 2 d) para wodna H 2 O e) dwutlenek węgla CO 2 7. Do termodynamicznego układu zamkniętego nie doprowadzi się a) pracy 1

2 b) ciepła c) energii w żadnej postaci d) substancji 8. Termodynamiczny układ zamknięty to układ a) który nie wymienia energii z otoczeniem b) który nie wymienia substancji z otoczeniem c) który ma stałą objętość d) który nie wymienia ciepła z otoczeniem 9. Osłona adiatermiczna to osłona, która a) uniemożliwia jedynie przepływ ciepła b) uniemożliwia jedynie przepływ pracy c) uniemożliwia jedynie przepływ entalpii d) uniemożliwia przepływ energii w każdej postaci e) uniemożliwia jedynie przepływ entropii 10. 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. 11. 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 12. Podczas przemiany odwracalnej gaz o ciśnieniu p działa na tłok o powierzchni A siłą F = p A. Siła po drugiej stronie tłoka jest równa Fz. Jaka jest relacja pomiędzy F oraz Fz? a) F = Fz 2

3 b) F < Fz c) F > Fz 13. Która z niżej wymienionych wielkości nie jest ani parametrem, ani funkcją stanu a) energia b) entropia c) ciepło przemiany d) objętość e) temperatura f) entalpia 14. W zbiornikach znajdują się różne gazy. Liczba cząstek gazu w każdym ze zbiorników jest taka sama. Oznacza to, że a) gazy mają takie same ciśnienia b) każdy zbiornik zawiera taką samą ilość kg gazu c) gazy mają takie same temperatury d) każdy zbiornik zawiera taką samą ilość moli gazu 15. Przemiana przy stałej temperaturze to a) adiaterma b) izoterma c) izobara d) izentalpa e) izochora 16. 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 17. Dla układu cylinder-tłok praca bezwzględna to a) praca dodatnia 3

4 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. 18. W idealnej tłokowej maszynie przepływowej - silniku napełnianie cylindra kończy się, gdy tłok znajduje się a) w skrajnym położeniu kukorbowym (maksymalna objętość cylindra) b) w położeniu pośrednim c) w skrajnym położeniu odkorbowym (minimalna objętość cylindra) 19. Indywidualna stała gazowa etanu C 2 H 6 traktowanego jako gaz doskonały jest równa 277 [J/(kg K)]. Ile wynosi ciepło właściwe przy stałej objętości etanu, w J/(kg K)? 20. Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu oleju wynosi 2 kj/(kg K). Do 0,3 kg oleju doprowadzono izobarycznie 6000 J ciepła. O ile stopni Celsjusza wzrosła temperatura oleju? 21. Średnie ciepło właściwe w zakresie temperatur od T 1 do T 2, wyrażone w J/(kg K), jest to ilość ciepła a) średnio przypadająca na 1 kg substancji i 1K przyrostu temperatury b) potrzebna do ogrzania 1 kg substancji o 1 K c) potrzebna do ogrzania 1 kmol substancji o 1 K d) potrzebna do ogrzania 1 kg substancji od T1 do T2 22. Do 2 kg pewnej cieczy doprowadzono 40 kj ciepła. Ile wynosi średnie ciepło właściwe tej cieczy (w J/(kg K)), jeżeli jej temperatura wzrosła o 5 C? 23. Pomiędzy ciepłem właściwym (kilogramowym) przy stałym ciśnieniu (c p ) a ciepłem właściwym (kilogramowym) przy stałej objętości (c v ) gazu doskonałego zachodzi następująca zależność (oznaczenia: κ - wykładnik izentropy, R - indywidualna stała gazowa, (MR) - uniwersalna stała gazowa, l jednostkowa praca bezwzględna przemiany) a) c v - c p = R b) c p - c v = R c) c v - c p = κ d) c p - c v = (MR) e) c p - c v = l 1-2 4

5 24. Do 2 kg gazu doskonałego doprowadzono najpierw izochorycznie, a następnie izobarycznie po 5 kj ciepła. Podczas której z tych przemian nastąpił wyższy przyrost temperatury? a) podczas przemiany izobarycznej b) podczas przemiany izochorycznej c) temperatura gazu nie zmieniła się d) przyrosty były sobie równe 25. Jaka jest relacja pomiędzy energią wewnętrzną U i entalpią I gazu? a) U > I b) I > U c) U = I 26. Entalpia jest miarą a) zdolności układu do wymiany ciepła b) zdolności układu do wykonania pracy użytecznej c) energii układu zamkniętego d) energii gazu doskonałego e) energii czynnika przetłaczanego rurociągiem f) energii kinetycznej układu 27. Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu oleju wynosi 2 kj/(kg K). Do 0,3 kg oleju doprowadzono izobarycznie 6000 J ciepła. O ile stopni Celsjusza wzrosła temperatura oleju? 28. 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 29. Pierwszą zasadę termodynamiki można przedstawić w postaci (OZNACZENIA: E d - energia doprowadzona do układu, E w - energia wyprowadzona z układu, E u - energia układu, ΔE u - przyrost energii układu) a) ΔE u = E d - E u b) ΔE u = E w - E u c) ΔE u = E d - E w 5

6 d) ΔE u = E w E d 30. Przyrost energii układu w stanie ustalonym (stacjonarnym) a) jest równy zero b) jest ujemny c) jest dodatni d) może być dodatni, ujemny lub równy zero, w zależności od rodzaju układu 31. 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 32. 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. 33. Przyrost entalpii właściwej (w J/kg) gazu doskonałego dla przemiany izochorycznej 1-2 jest równy (cv - ciepło właściwe przy stałej objętości, cp - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu, m - ilość substancji, T1 - temperatura początkowa, T2 - temperatura końcowa) a) cp (T1 - T2) b) cv (T1 - T2) c) m cp (T2 - T1) d) m cv (T2 - T1) e) cp (T2 - T1) kj ciepła przepłynęło z układu o stałej temperaturze 500 K do otoczenia o stałej temperaturze 300 K. Obliczyć sumę przyrostów entropii układu i otoczenia w kj/k. 35. 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 c) odwracalną 6

7 d) izentropową e) nieodwracalną 36. 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. 37. W czasie nieodwracalnej przemiany czynnika termodynamicznego jego entropia a) na pewno zmalała b) mogła wzrosnąć, zmaleć lub pozostać nie zmieniona c) na pewno wzrosła 38. 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=m R T b) p V=m (MR) T c) żadne z tych równań d) p V=n R T e) p V=n (MR) t 39. Podczas przemiany izobarycznej p = 2 bar praca ekspansji wyniosła 3000 J. Jakiego przyrostu objętości (w m 3 ) doznał gaz? 40. 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 7

8 41. Zrealizowano odwracalną kompresję izobaryczną gazu doskonałego. Podczas tej przemiany 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 42. W zbiorniku o objętości 6 m³ znajduje się gaz doskonały o temperaturze 560 K i ciśnieniu 4 MPa. Ile jest równe ciśnienie gazu w MPa po ochłodzeniu go do temperatury 320 K? 43. Energia wewnętrzna gazu doskonałego nie ulega zmianie podczas przemiany a) izotermicznej b) izentropowej c) izochorycznej d) izobarycznej 44. 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 kg roztworu azotu N 2 i helu He zawiera 2 kg He. Ile wynosi udział kilogramowy N 2 w roztworze? 46. Roztwór gazów doskonałych ma ciśnienie 6 bar. Udział molowy wodoru w roztworze wynosi 0,8. Ile bar wynosi ciśnienie cząstkowe wodoru w roztworze? 47. 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) 2 8

9 48. 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? 49. 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 50. Która z poniższych relacji jest prawdziwa dla silnika cieplnego? (OZNACZENIA: Lob - praca obiegu; Qd - ciepło doprowadzone do obiegu; Qw - ciepło wyprowadzone z obiegu) a) Lob>Qd b) Qd<Qw c) Lob=Qd d) Lob<Qd 51. Stopień sprężania (epsilon) w silniku spalinowym to a) stosunek maksymalnej objętości cylindra do objętości skokowej b) stosunek maksymalnego ciśnienia w cylindrze do ciśnienia minimalnego c) stosunek maksymalnej objętości cylindra do objętości minimalnej d) stosunek minimalnej objętości cylindra do objętości maksymalnej 52. 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 53. Celem realizacji lewobieżnego obiegu cieplnego jest a) zamiana ciepła na pracę b) przekształcenie dostarczonej pracy w ciepło c) transport ciepła ze źródła o temperaturze niższej do źródła o temperaturze wyższej d) transport ciepła ze źródła o temperaturze wyższej do źródła o temperaturze niższej 9

10 54. Obieg Carnota ma sprawność termiczną 0,6. Podczas jednego cyklu obieg pobiera z otoczenia 80 kj ciepła. Ile kj jest równa praca obiegu? 55. 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 56. Przemiana oddawania ciepła w obiegu Otto to a) izentropa kompresji b) izobara kompresji c) izochora sprężania d) izochora rozprężania e) izentropa ekspansji 57. W obiegu porównawczym Diesela ciepło jest doprowadzane podczas a) izobarycznej ekspansji b) izochorycznego sprężania c) izentropowej ekspansji d) izobarycznej kompresji e) izentropowej kompresji f) izochorycznego rozprężania 58. Stopień suchości pary (nasyconej) mokrej (x) to stosunek a) ilości cieczy w punkcie pęcherzyków do ilości pary nasyconej suchej b) ilości pary nasyconej suchej do ilości pary mokrej c) ilości pary przegrzanej do ilości pary nasyconej suchej d) ilości pary przegrzanej do ilości pary mokrej e) ilości pary nasyconej suchej do ilości cieczy w punkcie pęcherzyków 59. Temperatura nasycenia pary dla określonego ciśnienia to a) temperatura, w której para jest nasycona kropelkami cieczy b) temperatura wrzenia i skraplania 10

11 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