ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________ SARAJEVO 15.04.2011. I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2 Grupa A 1. Objasniti šta je laminarno a šta turbulentno kretanje; Rejnoldsov broj. (2 boda) 2. Definisati i izvesti izraz za specifični toplotni kapacitet pri i napisati Majerovu relaciju. (3 boda) 3. Definisati i izvesti najvjerovatniju brzinu molekula idealnog gasa. Maxwell-ova funkcija raspodjele je () √ ( ) (3 boda) 4. Balon zapremine je napunjen hidrogenom tako da je pritisak u balonu jednak atmosferskom pritisku . Koliku težinu (pored težine gasa) treba dodati balonu da bi lebdio, ako se gas u balonu i okolni zrak nalaze na temperaturi ? Kada bi bio pušten, na kojoj visini bi se balon nalazio nakon u odnosu na prvobitni položaj u slučaju da je opterećen teretom mase ? Molarna masa hidrogena je ⁄ , gustoća zraka ⁄ a univerzalna gasna konstanta iznosi ⁄ . Zanemariti otpor zraka. (3,5 boda) 5. Etanol mase nasut je do vrha cilindrične staklene posude mase čija je temperatura . Toplotna ravnoteža je uspostavljena na temperaturi , a u toku njenog uspostavljanja iz posude se prelilo etanola. Odrediti zapreminu etanola koji je prvobitno nasut u posudu. Specifični toplotni kapaciteti stakla i etanola su ⁄ i ⁄ , a temperaturni koeficijenti zapreminskog širenja ⁄ i ⁄ respektivno. Temperatura mržnjenja etanola je , a ključanja . (3,5 boda) 6. Sa jednim molom idealnog dvoatomnog gasa, u hipotetičkoj termičkoj mašini, obavlja se ciklus prikazan na dijagramu. U stanju () zapremina gasa je puta veća nego u početnom stanju, a adijabatski proces se odvija jedino između stanja () i (). Izračunati koeficijent korisnog djejstva ovog ciklusa i promjenu entropije između stanja () i (). (5 bodova) V p (2) (1) (3)
20
Embed
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME ......ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____ SARAJEVO 01.07.2011. POPRAVNI II PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2 1. Iz Planck-ovog
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 15.04.2011.
I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
Grupa A
1. Objasniti šta je laminarno a šta turbulentno kretanje; Rejnoldsov broj. (2 boda)
2. Definisati i izvesti izraz za specifični toplotni kapacitet pri i napisati Majerovu relaciju.
(3 boda)
3. Definisati i izvesti najvjerovatniju brzinu molekula idealnog gasa. Maxwell-ova funkcija raspodjele je
( )
√ (
)
(3 boda)
4. Balon zapremine je napunjen hidrogenom tako da je pritisak u balonu jednak
atmosferskom pritisku . Koliku težinu (pored težine gasa) treba dodati balonu da bi
lebdio, ako se gas u balonu i okolni zrak nalaze na temperaturi ?
Kada bi bio pušten, na kojoj visini bi se balon nalazio nakon u odnosu na prvobitni položaj u
slučaju da je opterećen teretom mase ?
Molarna masa hidrogena je ⁄ , gustoća zraka ⁄ a univerzalna gasna
konstanta iznosi ⁄ . Zanemariti otpor zraka. (3,5 boda)
5. Etanol mase nasut je do vrha cilindrične staklene posude mase čija je
temperatura . Toplotna ravnoteža je uspostavljena na temperaturi , a u toku
njenog uspostavljanja iz posude se prelilo etanola. Odrediti zapreminu etanola koji je
prvobitno nasut u posudu.
Specifični toplotni kapaciteti stakla i etanola su ⁄ i ⁄ , a temperaturni
koeficijenti zapreminskog širenja ⁄ i
⁄ respektivno.
Temperatura mržnjenja etanola je , a ključanja . (3,5 boda)
6. Sa jednim molom idealnog dvoatomnog gasa, u hipotetičkoj termičkoj mašini, obavlja se ciklus
prikazan na dijagramu. U stanju ( ) zapremina gasa je puta veća nego u početnom stanju, a
adijabatski proces se odvija jedino između stanja ( ) i ( ). Izračunati koeficijent korisnog djejstva
ovog ciklusa i promjenu entropije između stanja ( ) i ( ). (5 bodova)
V
p
(2) (1)
(3)
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 15.04.2011.
I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
Grupa B
1. Paskalov zakon i objasniti šta je hidrostatički pritisak i zbog čega se javlja sila potiska u mirnom
fluidu. (2 boda)
2. Definisati i izvesti izraz za specifični toplotni kapacitet pri i napisati vezu između i .
(3 boda)
3. Definisati i izvesti srednju brzinu molekula idealnog gasa. Maxwell-ova funkcija raspodjele je
( )
√ (
)
(3 boda)
4. Na veliki spremnik vode visine je spojena cijev na visini . Spremnik je na vrhu
zatvoren poklopcem, a sadrži kompresovan zrak između površine vode i poklopca. Kada je nivo vode
, pritisak kompresovanog zraka iznosi . Zrak iznad vode se širi pri
konstantnoj temperaturi. Kolika je brzina kojom voda ističe iz cijevi kroz vrlo mali otvor cijevi kada
je nivo vode ?
Atmosferski pritisak je a gustina vode ⁄ . (3,5 boda)
5. U cilindričnu staklenu posudu mase čija je temperatura nasut je do vrha etanol
temperature . U posudu je stalo etanola čija je masa . Koliko
etanola će preliti posudu dok se ne uspostavi toplotna ravnoteža?
Specifični toplotni kapaciteti stakla i etanola su ⁄ i ⁄ , a temperaturni
koeficijenti zapreminskog širenja ⁄ i
⁄ respektivno.
Temperatura mržnjenja etanola je , a ključanja . (3,5 boda)
6. Sa dva mola idealnog jednatomnog gasa, u hipotetičkoj termičkoj mašini, obavlja se ciklus prikazan
na dijagramu. U stanju ( ) temperatura gasa je puta veća nego u početnom stanju, a
adijabatski proces se odvija jedino između stanja ( ) i ( ). Izračunati koeficijent korisnog djejstva
ove mašine i promjenu entropije između stanja ( ) i ( ). (5 bodova)
V
p (2)
(1)
(3)
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 13.06.2011.
II PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
Grupa A
1. Šta je konvekcija; Zakon konvekcije. (2 boda)
2. - zračenje. (3 boda)
3. Izvesti zakon radioaktivnog raspada i izraz za period poluraspada. (3 boda)
4. Između dva metalna zida, koji imaju temperature i stegnute su dvije pločice:
drvena, debljine i staklena, debljine . Odrediti:
a) Gustinu toplotnog toka i
b) Temperaturu na spoju drvo-staklo.
Koeficijenti toplotne provodnosti drveta i stakla su
i
. (4 boda)
5. Kolika će biti maksimalna brzina elektrona izbačenog iz aluminija svjetlošću koja se dobila
prelaskom elektrona sa trećeg na osnovni nivo atoma vodika.
Rydbergova konstanta ⁄ , Planck-ova konstanta , izlazni rad
za aluminij , masa elektrona . (4 boda)
6. Ako se za vrijeme masa Sunca smanji za odrediti temperaturu na površini
Sunca i talasnu dužinu pri maksimumu zračenja ako Sunce zrači kao apsolutno crno tijelo.
Stefan-Bolzmannova konstanta je
, Wienova konstanta je ,
masa Sunca a poluprečnik Sunca
. (4 boda)
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 13.06.2011.
II PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
Grupa B
1. Objasniti šta je difuzija; Fickov zakon. (2 boda)
2. Comptonov efekat. (3 boda)
3. Šta je prirodna radioaktivnost i koje su vrste radioaktivnog raspada? (3 boda)
4. Štap se sastoji iz dva dijela jednakih površina poprečnog presjeka. Otvoreni kraj prvog dijela, od
aluminija, dužine je na temperaturi a drugog, od olova, dužine je
na temperaturi . Štap je po dužini termički izolovan od okoline. Odrediti:
c) Gustinu toplotnog toka u štapu i
d) Temperaturu na spoju aluminij-olovo.
Koeficijenti toplotne provodnosti aluminija i olova su
i
. (4 boda)
5. Prelaskom elektrona sa četvrtog na osnovni nivo atoma vodika dođe do emisije svjetlosti kojom se
obasjava aluminij. Maksimalna brzina elektrona izbačenog iz aluminija ovom svjetlošću iznosi
⁄ . Izračunati izlazni rad za aluminij.
Rydbergova konstanta ⁄ a Planck-ova konstanta , masa
elektrona . (4 boda)
6. Pri zračenju Sunca talasna dužina pri maksimumu zračenja iznosi . Odrediti
temperaturu na površini Sunca i vrijeme u godinama za koje se masa Sunca smanji za , ako Sunce
zrači kao apsolutno crno tijelo.
Stefan-Bolzmannova konstanta je
, Wienova konstanta je ,
masa Sunca a poluprečnik Sunca
. (4 boda)
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 01.07.2011.
POPRAVNI I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
1. Objasniti šta je viskoznost. Newton-ov zakon. (3 boda)
2. Šta je toplota a šta temperatura, čime se mjere i u kojim jedinicama? (2 boda)
3. Drugi princip termodinamike; Entropija. (3 boda)
4. Šuplja kugla se održava ispod površine jezera pomoću lanca koji je učvršćen na dnu jezera. Kugla ima
zapreminu , a sila zatezanja lanca je . Izračunati masu kugle, odrediti u
kojem smjeru bi se kretala kugla kada bi lanac pukao i koji dio kugle bi bio potopljen nakon njenog
zaustavljanja. Vodu smatrati idealnim fluidom čija je gustina ⁄ . (4 boda)
5. Izvjesnoj količini jednoatomnog plina smanji se zapremina u jednom slučaju adijabatski, a u drugom
izobarno na jednu desetinu od prvobitne zapremine. Izračunati odnos efektivnih brzina molekula toga
plina u krajnjim stanjima. (3,5 boda)
6. Na sredini horizontalno postavljene zatvorene staklene cijevi dužine , nalazi se pokretna
pregrada tankih zidova ispunjena živom, dužine . Pritisak u desnom dijelu cijevi iznosi
. Izračunati za koliko će se spustiti pregrada kada cijev postavimo u vertikalni položaj.
Temperatura je konstantna a gustoća žive iznosi ⁄ . (4,5 boda)
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET IME I PREZIME: _____________________________
SARAJEVO 01.07.2011.
POPRAVNI II PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 2
1. Iz Planck-ovog zakona zračenja izvesti Stefan-Boltzmann-ov zakon za apsolutno crno tijelo. (3 boda)