evropský
sociální fond v ČR
EVROPSKÁ UNIE
MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
INVESTICE  DO  ROZVOJE VZDELÁVANÍ
-i
Sbírka pro předmět Středoškolská fyzika v příkladech 1 a 2
Termodynamika a statistická fyzika: struktura a vlastnosti látek - zadání
Baňka je zaplněna směsí vody a rtuti, jejichž hmotnosti jsou mx = 0, 5 kg a m2 = lkg. Pokud baňka obdrží od okolí teplo Q = 90kJ, vyteče z baňky část vody o hmotnosti m = 3, 5 g. Najděte koeficient teplotní objemové roztažnosti rtuti /32. Měrné tepelné kapacity vody a rtuti jsou c\ = 4, 2 kJ.kg_1.K_1 a c2 = 140 J.kg_1.K~ a jejich hustoty pi = 1000 kg.m~3 a p2 = 13600 kg.m~3. Koeficient teplotní objemové roztažnosti vody je /3i = 1, 5.10~4K_1. Předpokládejme, že teplotní objemová roztažnost baňky je zanedbatelná. [1, 7.10-4 K-1]
Do baňky s tajícím ledem byl položen kousek mosazi o hmotnosti m = 430 g. Přitom se část ledu o hmotnosti mi = 200 g změní ve vodu. Najděte objem V mosazi v okamžiku jejího pomoření do baňky. Měrná tepelná kapacita mosazi c = 400 J.kg_1K_1, její hustota při teplotě r0 = 0°C je p0 = 8600 kg.m-3. Skupenské teplo tání leduje lt = 0, 33 MJ.kg-1. Koeficient lineární teplotní roztažnosti mosazi je a = 2.10"5K-1. [51, 2 cm3]
Při teplotě r0 = 0°C jsou délky hliníkové a železné tyče l0Al = 50 cm a l0Fe = 50, 05 cm, průřezy tyčí jsou stejné. Při jaké teplotě ri jsou délky tyčí a při jaké teplotě t2 budou jejich objemy stejné? Koeficienty teplotní délkové roztažnosti hliníku a železa jsou aAl = 2, 4.10"5 K"1 a aFe = 1, 2.10"5 K"1. [83 °C, 28 °C]
Koefiecienty teplotní objemové roztažnosti vody jsou
0°C<t1<4°C      «i = S^.IO-SK-1 4°C<t2<10°C    a2 = 4,8.10"5K-1 10°C<t3<20°C   a3 = Í^.IO^K"1
Najděte objem vody V při teplotě t = 15°C, jestliže při teplotě ť = 1°C měla objem V = 103cm3. [1001 cm3]
1
evropský
sociální fond v ČR
EVROPSKÁ UNIE
MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost
0
m
INVESTICE  DO  ROZVOJE VZDELÁVANÍ
5. Najděte objem kuličky rtuťového teploměru, víte-li, že při teplotě r0 = 0°C rtuť zaplňuje jen kuličku, a mezi hodnotami 0°C a 100°C je objem kapilárky V = 3 mm3. Koeficient teplotní objemové roztažnosti rtuti /3 = 1,8.10-4K-1, koeficient teplotní délkové roztažnosti skla je a = 8.10-6 K-1. [193 mm3]
6. V kapiláře vnitřního poloměru r = 0, 5 mm vystoupil petrolej (p = 800kg.m~3) do výše h = 12,8 mm. Určete povrchové napětí a. [0, 025 N.m-1]
7. V kapiláře vnitřního poloměru r = 3 mm tvoří kapalina meniskus výšky v =
2 mm. Určete styčný úhel ip. [ip = 22°37']
8. Na litinový válec o poloměru r = 20 cm a výšce / = 3, 2 m působí shora tlaková síla F = 10 000 N. Určete zkrácení válce, je-li Youngův modul pružnosti v tlaku roven E = 21.1010 Pa. [4.10"7]
9. Při které délce se olověný drát přetrhne vlastní vahou? Hustota olova p = 11,4 g.cm-3 a pevnost v tahu E = 200 MPa. [1788 m]
10. Dvě tyče stejně dlouhé (viz obrázek 1)) AB a AC jsou z kovu, který má koeficient roztažnosti a\. Tyče jsou spojeny v kloubech v bodech A,B a C mezi sebou
Obrázek 1:
a s tyčí BC, která je z kovu, který má koeficient roztažnosti a2. Na koncích tyčí jsou navlečeny trubky AD a AH stejné délky, vyrobené ze stejného materiálu jako tyč BC. Jaký musí být vztah mezi koeficienty qi a a2, jestliže požadujeme, aby vzdálenost DH zůstávala při změně teploty stejná? [a2 = 2a{\
Literatura a prameny k dalšímu procvičování
[1] Kolářová Růžena, Sálach S., Plazak T., Sanok S., Pralovszký, B.,500 testových úloh z fyziky pro studenty středních škol a uchazeče o studium na vysokých školách. Prométheus, Praha 2004, 2.vydání.
2
INVESTICE  DO  ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
[2] Široká Miroslava, Bednařík Milan, Ordelt Svatopluk Testy ze středoškolské fyziky. Prometheus, Praha 2004, 2. vydání
[3] Lepil Oldřich, Široká Miroslava Sbírka testových úloh k maturitě z fyziky. Prometheus, Praha 2001,1. vydání
[4] Ostrý Metoděj, Fysika v úlohách 516 rozřešených příkladů, Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1958
[5] TypteB JI. T., KopraeB A. B., Kyu;eHKO A. H., JlaTteB B. B., MHHKOBa C. E., IlpoTononoB P. B., PyÖJieB K). B., Tmu;eHKO B. B., IIIeneTypa M. H.,
CôopnuK 3adaH no oôcv^eMy Kypcy <fiu3UKu, Bticinaa niKOJia, MocKBa 1966
[6] BojiBKeHiirreHH, B. C, CôopnuK 3adau no oôcv^eMy Kypcy <fiu3UKu, Hayica, MocKBa 1967
[7] Sacharov, D. L, Kosminkov, I. S., Sbírka úloh z fysiky, Nakladatelství Československé akademie věd, Praha 1953
[8] BeH^pHKOB r.A., ByMOBu;eB B.B., KepaceHu;eB B. B., MaKHineB r.ÍL, 3adauu no 0u3UKe oaít nocmynamnux e eysbi, HayKa, MocKBa 1987
[9] Koubek Václav, Lepil Oldřich, Pišút Ján, Rakovská Mária, Široký Jaromír, Tomanová Eva, Sbírka úloh z fyziky U.dü pro gymnázia, Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1989
[10] Ungermann Zdeněk, Simerský Mojmír, Kluvanec Daniel, Volf Ivo, 27. ročník Fyzikální olympiády brožura, Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1991
[11] Klepl Václav, Elektrotechnika v příkladech, Práce, Praha 1962
[12] Říman Evžen, Slavík Josef B., Šoler Kliment, Fyzika s příklady a úlohami, příručka pro přípravu na vysokou školu, Státní nakladatelství technické literatury, Praha 1966
[13] Bartuška Karel, Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy I, Prometheus, Praha 2007
[14] Bartuška Karel, Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy II, Prometheus, Praha 2008
[15] Bartuška Karel, Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy III, Prometheus, Praha 2008
[16] Bartuška Karel, Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy IV, Prometheus, Praha 2008
[17] vlastní tvorba
3