Termodinamika vežbe IV čas

Prvi princip termodinamike Prvi princip termodinamike predstavlja opšti zakon fizike o održanju energije ali primenjen samo na toplotne promene stanja.

wduq δδ += ili twdiq δδ +=

121212 wuuq +−= ili 121212 twiiq +−=

∫+−= pdvuuq 1212 ili ∫−−= vdpiiq 1212

Zadaci 1.Za koje vreme se može u najpovoljnijem slučaju električnim grejačem snage 500W zagrejati 2kg vode od 10°C na 100°C Specifična topota vode je c=4186 J/kgK. Rešenje: τ=1508s 2. Masa od 0.2kg žive pada sa visine od 10m u kalorimetar koji sadrži 0.04kg vode temperature 20°C. Odrediti krajnju temperaturu vode i žive pretpostavljajući da se kinetička energija žive u potpunosti transformiše u toplotu. Temperatura žive u početnom trenutku iznosi 20°C. Specifična toplota žive je cHg=139.7J/kgK. Rešenje: t=20.1°C

3. Koliko se olova može zagrejati od t1=15°C do t2=327°C udarom malja mase 20kg ako malj pada sa visine H=2m? Smatrati da se energija udara pretvara u toplotu. Specifična toplota olova je cPb=129.8J/kgK?

Rešenje: m=0.0969kg

4. Jednom kilogramu kiseonika (idealana gas) temperature 20°C dovodi se količina toplote q=1000kJ/kg duž neke promene stanja pri čemu se odvodi apsolutni rad 400kJ/kg. Odrediti:

a) promenu unutrašnje energije kiseonika

• Ukoliko se u toku neke promene stanja toplota dovodi onda ona ima predznak + • Ukoliko se u toku neke promene stanja toplota odvodi predznak je - • Rad koji se dovodi (ulaže) u toku promene stanja ima predznak - • Rad koji se odvodi (dobija) u toku promene stanja ima predznak +

b) krajnju temperaturu kiseaonika c) srednju specifičnu toplotu ove promene Rešenje: a) ∆u12=600kJ/kg, b)t2=943,07°C, c)csr=1.083kJ/kg 5. Jedan kilogram azota (idealan gas) početnog stanja 1(p1=1bar, v1=0.88m3/kg) komprimuje se do stanja 2(p2=8bar, v2=0.21m3/kg. Specifična toplota ove promene se menja po zakonu c=0.08t kJ/kgK. Odrediti spoljne uticaje koji prouzrokuju ovu promenu stanja. Rešenje: q12=3412,8kJ/kg, w12=3212.8kJ/kg