1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej 2. 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 3. 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 4. 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 5. 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 b) F < Fz c) F > Fz 1
6. 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 7. 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 8. Praca techniczna zamkniętej przemiany izentropowej wynosi 100 J. Na jaką wysokość można podnieść ciężar 10 N wykorzystując pracę tej przemiany a) za mało danych, by odpowiedzieć b) 25 m c) 15 m d) 1 m e) 10 m 9. 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) 10. 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)? 11. 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? 2
12. Dla molowego ciepła właściwego przy stałej objętości tlenu O 2 i molowego ciepła właściwego przy stałej objętości dwutlenku węgla CO 2 zachodzi a) (Mc v ) O2 > (Mc v ) CO2 b) (Mc v ) O2 < (Mc v ) CO2 c) (Mc v ) O2 = (Mc v ) CO2 13. 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 14. 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 15. 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 16. Pierwszą zasadę termodynamiki można przedstawić w postaci (OZNACZENIA: Ed - energia doprowadzona do układu, Ew - energia wyprowadzona z układu, Eu - energia układu, ΔEu - przyrost energii układu) a) ΔEu = Ed - Eu b) ΔEu = Ew - Eu c) ΔEu = Ed - Ew d) ΔEu = Ew Ed 3
17. 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 18. Która z podanych poniżej cech modelowego gazu doskonałego NIE jest prawdziwa? a) Podlega on prawu Clapeyrona pv = RT. b) Gęstość gazu jest stała. c) Cząsteczki gazu są bardzo małe w porównaniu z objętością naczynia, które wypełnia gaz. d) Ciepło właściwe przy stałej objętości gazu jest stałe. 19. Przyrost energii wewnętrznej właściwej (w J/kg) gazu doskonałego dla przemiany izentropowej 1-2 jest równy (cv - ciepło właściwe przy stałej objętości, cp - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu, cs - ciepło właściwe przemiany izentropowej, m - ilość substancji, T1 - temperatura początkowa, T2 - temperatura końcowa) a) m cv (T2 - T1) b) m cp (T2-T1) c) cv (T2-T1) d) cs (T1-T2) e) cp (T2-T1) 20. 1400 kj ciepła przepłynęło z układu o stałej temperaturze 700 K do otoczenia o stałej temperaturze 350 K. Obliczyć sumę przyrostów entropii układu i otoczenia w kj/k. 21. 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. 22. W czasie nieodwracalnej przemiany czynnika termodynamicznego jego entropia a) na pewno zmalała 4
b) mogła wzrosnąć, zmaleć lub pozostać nie zmieniona c) na pewno wzrosła 23. 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 = R T b) p V = m (MR) T c) żadne z tych równań d) p v = R T e) p V = n (MR) t 24. Podczas przemiany izobarycznej p = 2 bar praca ekspansji wyniosła 4000 J. Jakiego przyrostu objętości (w m 3 ) doznał gaz? 25. Podczas izobarycznej kompresji gazu doskonałego do gazu doprowadzono 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 26. 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 27. W zbiorniku o objętości 6 m³ znajduje się gaz doskonały o temperaturze 400 K i ciśnieniu 4 MPa. Po ochłodzeniu gazu do temperatury 300 K jego ciśnienie w MPa jest równe 28. Wskaż przemianę odwracalną gazu doskonałego, dla której podczas ekspansji wzrasta temperatura 5
a) izentropa b) izochora c) izoterma d) izobara 29. Podczas przemiany izotermicznej gazu doskonałego objętość gazu zmalała dwukrotnie. Jak zmieniło się ciśnienie gazu? a) wzrosło 4 razy b) nie zmieniło się c) wzrosło 2 razy d) zmalało 3 razy e) zmalało 4 razy 30. 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.) 31. 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 32. 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 33. Podczas kompresji izentropowej gazu doskonałego a) wzrastają ciśnienie i objętość właściwa gazu, praca nie jest wymieniana z otoczeniem 6
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 34. Podczas zamkniętej ekspansji izentropowej a) nie zmienia się temperatura b) praca jest wykonywana kosztem energii wewnętrznej c) maleje ilość substancji w układzie d) maleje objętość 35. Podczas przemiany izentropowej gazu doskonałego energia wewnętrzna gazu zmalała o 100 kj. Ciepło i praca bezwzględna tej przemiany mają kolejno wartość, w kj (najpierw podaj wartość ciepła; uwzględnij znaki ciepła i pracy) 36. Odwracalna przemiana politropowa gazu doskonałego, dla której wykładnik politropy jest równy stosunkowi ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu do ciepła właściwego przy stałej objętości, κ = c p /c v, to przemiana a) izotermiczna b) izobaryczna c) izentalpowa d) adiatermiczna e) izochoryczna 37. Dla przemiany izentropowej praca bezwzględna jest równa a) pracy technicznej przemiany b) przyrostowi energii wewnętrznej ze znakiem minus c) przyrostowi energii wewnętrznej d) przyrostowi entalpii e) przyrostowi entalpii ze znakiem minus 38. Na którym z podanych wykresów długość odpowiedniego odcinka, a nie pole pod linią przemiany, odpowiada pracy przemiany izentropowej (p - ciśnienie, V - objętość, T - temperatura, S -entropia, I - entalpia)? a) I-S b) T-S c) p-v 7
d) p-t 39. 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 40. Podczas której przemiany termodynamicznej przyrost energii wewnętrznej układu jest równy ciepłu doprowadzonemu? a) izobarycznej b) izotermicznej c) izochorycznej d) izentropowej 41. 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 42. Pole ograniczone krzywą przemiany, rzędnymi poprowadzonymi z końców krzywej przemiany oraz osią odciętych odpowiada ciepłu przemiany na wykresie a) p-v b) T-S c) i-s d) i-x 43. 3 m 3 gazu doskonałego o temperaturze 40 C i ciśnieniu 0,15 MPa ekspandowało izobarycznie do objętości 6 m 3. Oblicz przyrost temperatury gazu? 44. Zmieszano 7 kmol helu He z 3 kmol 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? 8
45. 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 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 48. 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 49. 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? 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. 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? 9
a) Ta > Tb b) Ta < Tb c) Ta = Tb 52. W przypadku obiegu prawobieżnego a) więcej ciepła się doprowadza do obiegu niż z niego wyprowadza b) ilości ciepeł doprowadzonego i wyprowadzonego są takie same c) więcej ciepła się wyprowadza z obiegu niż do niego doprowadza d) relacje pomiędzy ciepłami zależą od rodzaju przemian realizowanych w obiegu 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 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. W obiegu Diesela 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 57. Stopień suchości pary (nasyconej) mokrej (x) to stosunek a) ilości cieczy w punkcie pęcherzyków do ilości pary nasyconej suchej 10
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 58. 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 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