Fyzikální úlohy

Interaktivní a modulární Sbírka a správce řešených fyzikálních úloh pro střední a základní školy.
Vše kompletně zdarma

Představení systému | Návod pro autory
Chcete být autorem úloh?


Ve výběru je celkem 61 úloh

Kategorie: Molekulová fyzika a termika /

Velikost obrázků:

▮ Nadýchaný chleba (Uloha), #172, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Osvětlete procesy vedoucí k tomu, že chleba či jiné pečivo jsou krásně nadýchané, s velkými bublinami uvnitř.

▮ Jak dlouho k varu (Uloha), #367, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Pan Plk je nastydlý a vaří si vodu na čaj. Kolik minut bude trvat, než přivede 1,5 litru vody z pokojové teploty k varu, když konvice má tepelný výkon 1200 W?

minut(a)

▮ Rychlost hmotnějších molekul (Uloha), #156, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Vzduch je směsí několik různých plynů - dusíku, kyslíku, argonu, oxidu uhličitého... Vzduch má určitou teplotu a je v ustáleném rovnovážném stavu. Co jsou pak pravdivá tvrzení?

Všechny molekuly se pohybují téměř stejnou rychlostí
Molekuly s větší hmotností se pohybují v průměru pomaleji
Jednotlivé molekuly dusíku se pohybují obecně velice různými rychlostmi
Molekuly s větší hmotností mají v průměru větší kinetickou energii.

▮ Převody mezi °C a K (Uloha), #449, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Vyjádřete či převeďte:
a) Teplotu varu vody v Kelvinech
b) Teplotu lidského těla v Kelvinech
c) 20 K ve stupních Celsia
d) Pepíček ohřál vodu o 70°C: vyjádřete v Kelvinech
e) -30°C v Kelvinech

K K °C K K

▮ Objem uniklého vzduchu (Uloha), #168, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Místnost má rozměr 5 x 3 x 4 metry a vzduch v ní má běžný atmosferický tlak a teplotu 7°C, stejně jako je venku. Přišel zimomřivý Pepíček, zatěsnil dveře a okna, a zatopil tak, že teplota vzduchu vzrostla na 27°C. V okně je škvíra, takže se tlak nezměnil.
a) Jak velký objem vzduchu z místnosti uniknul (vztaženo k venkovní teplotě)?
b) Jakou hmotnost bude mít uniklý vzduch?

m3 kg

▮ Změny hustoty plynu (Uloha), #170, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Jak se mění hustota plynu v uzavřeném válci s pístem při
a) izobarickém zahřívání; b) izotermickém stlačování; c) izobarickém chlazení; d) izochorickém zahřívání?

▮ Tlak v ohřáté a ochlazené lahvi. (Uloha), #432, Marek Scholz (admin), kat. pos:3/9,

Helmut měl pevnou a prázdnou skleněnou lahev, kterou neprodyšně uzavřel, přičemž v ní byl tlak vzduchu 100 kPa při pokojové teplotě 20°C. Lahev nejprve ponořil do horké vody, čímž plyn uvnitř ohřál o 70°C. Poté lahev dal do mrazáku, čímž se plyn zchladil na -15°C.
a) Určete tlak v lahvi po ohřátí.
b) Určete tlak v lahvi po zchlazení.

obr. skrýt | S | M | L | XL

Pa Pa

▮ Práce plynu z grafu (Uloha), #422, Kateřina Šmídová, kat. pos:1/9,

Vypočítejte výslednou práci vykonanou plynem během jednoho cyklu kruhového děje znázorněného na obrázku.

obr. skrýt | S | M | L | XL

kJ

▮ Účinnost kruhového děje (Uloha), #423, Kateřina Šmídová, kat. pos:2/9,

Vypočítejte účinnost kruhového děje znázorněného na obrázku, jestliže během jednoho cyklu přijme plyn od ohřívače teplo 15 kJ.

obr. skrýt | S | M | L | XL

%

▮ Teplo přijaté od ohřívače (Uloha), #424, Kateřina Šmídová, kat. pos:2/9,

Kolik tepla přijal plyn od ohřívače během jednoho cyklu kruhového děje znázorněného na obrázku, jestliže víme, že jeho účinnost je 58%? Výsledek zaokrouhlete na celé kJ.

obr. skrýt | S | M | L | XL

kJ

▮ Látkové množství diamantu (Uloha), #421, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Helmut drží v ruce krásný diamant o hmotnosti 3 gramy. Kolik molů atomu uhlíku diamant obsahuje?

mol

▮ Horké kostičky do vody a oleje (Uloha), #369, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Ve vroucí vodě je ponořena kostička hliníku 100 g a stejně těžká kostička železa. Obě vyndáme z vroucí vody a hliníkovou ponoříme do kelímku s olejem o teplotě 20°C a železnou do kelímku s vodou o teplotě 20°C. Co se ohřeje na vyšší teplotu, olej nebo voda?

▮ Víc tepla na železo či na hlíník (Uloha), #368, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

K čemu je potřeba víc tepla, k ohřátí 50 g železa z 50 °C na 500 °C nebo k ohřátí 50 g hliníku z 30 °C na 300 °C? Měrná tepelná kapacita železa je asi 450 J/(kg.K), hliníku 900 J/(kg.K).

▮ Ohřívání oleje (Uloha), #366, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Erik si jde smažit řízečky. Zajímalo by ho, kolik tepla je potřeba k ohřátí 400 gramů řepkového oleje z teploty 20°C na teplotu 130°C?

▮ Měrná tepelná kapacita hliníku (Uloha), #365, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Měrná tepelná kapacita hliníku je asi

▮ Měrná tepelná kapacita vody (Uloha), #364, Marek Scholz (admin), kat. pos:5/9,

Měrná tepelná kapacita vody je přibližně kolik? Označte vše správné.
a) 4200 J/(kg.K)
b) 4,2 J/(g.K)
c) 4,2 J/(kg.K)
d) 4,2 kJ/(kg.K)

Odpověď napište ve formě "abcd"

▮ Tepelná vodivost (Uloha), #337, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

Seřaďte materiály podle velikosti koeficientu tepelné vodivosti, od největší vodivosti po nejmenší:
a) suché dřevo, b) beton, c) pěnový polystyren, d) ocel

Odpověď napište ve formě "abcd"

▮ Termoska (Uloha), #336, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

Popište základní konstrukci a princip funkce termosky.

▮ Tepelné ztráty budov (Uloha), #335, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

Jaké jsou strategie omezování tepelných ztrát budov?

▮ Zahřátá deska (Uloha), #334, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

V sauně jsou dřevěná prkýnka a kovová tyč. Prkýnka i tyč mají stejnou teplotu. Co bude na omak víc pálit? Proč?

▮ Chladivý kov (Uloha), #333, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

V místnosti máme na stole kovovou a polystyrenovou desku. Když položíme ruku na kovovou desku, tak nás znatelně chladí. Když naopak dáme ruku na polystyrenovou desku, tak ta nás hřeje. Je to proto, že

▮ tepelné vodiče a izolanty (Uloha), #332, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

Vysvětlete, které materiály jsou dobré tepelné vodiče a které naopak dobré tepelné izolanty. Jaké společné vlastnosti mají materiály v rámci těchto skupin?

▮ Přenos tepla (Uloha), #331, Marek Scholz (admin), kat. pos:6/9,

Popište tři hlavní mechanismy přenosu tepla.

▮ Líh v teploměru (Uloha), #318, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Jako teploměrná kapalina se často používá líh. Proč se používá líh, a nikoli obyčejná voda? V jakém rozsahu teplot jde lihovým teploměrem měřit?

▮ Vnitřní energie plynu (Uloha), #326, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Plyn ve válci s pístem přijal teplo o velikosti 700 J a rozepnul se, přičemž vykonal práci 500 J. Jak se změnila vnitřní energie plynu? Má plyn výsledně vyšší nebo nižší teplotu než na počátku?

▮ Polohová potenciální energie (Uloha), #162, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Když se sloučí dva atomy kyslíku do dvouatomové molekuly O2, jak se změní polohová potenciální energie těchto atomů?

▮ Horký železný váleček (Uloha), #330, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Do vody o objemu 2 litry a teplotě 20°C byl vložen železný předmět o hmotnosti 0,5 kg. Výsledná teplota po dosažení rovnovážného stavu je 28°C. Celý děj se odehrává ve velmi dobře tepelně izolované termosce. Jakou teplotu měl železný předmět před vložením do vody, jestliže tepelná výměna nastala jen mezi železem a vodou?

°C

▮ Neznámý kov (Uloha), #329, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Váleček z neznámého kovu o teplotě 90°C a hmotnosti 200 g byl ponořen do tepelně izolované nádoby s vodou o hmotnosti 0,6 kg a teplotě 15°C. Teplota vody a válečku se ustálila na 20°C. Jaká je měrná tepelná kapacita materiálu? *O jaký by se mohlo jednat materiál?

J/kg/K

▮ Teplé pivo (Uloha), #328, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Štěpán má na stole plastovou láhev s teplým pivem o teplotě 25°C a zároveň studenou vodu o teplotě 4°C. Chce si namíchat půllitr ředěného piva o příjemné teplotě 10°C. Kolik použije teplého piva a kolik studené vody?

Uveďte množství teplého piva v mililitrech

ml

▮ Teplota čaje (Uloha), #327, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Helmut si nechce spálit jazyk, a proto smíchal 350 ml čaje o teplotě 90°C se 150 ml vody o teplotě 20°C. Jaká je výsledná teplota nápoje?

°C

▮ První termodynamický zákon (Uloha), #325, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Vyslovte první termodynamický zákon – jednak matematickou formulaci a jednak slovní formulaci

▮ Vnitřní energie vody (Uloha), #324, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Co má vyšší vnitřní energii - kapalná voda, nebo vodní pára o stejné teplotě? Proč?

▮ Složky vnitřní energie (Uloha), #323, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Z jakých dvou základních složek se skládá vnitřní energie látky? Dejte příklady nějakých dějů, při kterých se mění jedna složka a při kterých se mění druhá složka.

▮ Stupnice Fahrenheita (Uloha), #322, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

V USA se používá teplotní stupnice Fahrenheita. Referenční body stupnice:
0°F ... teplota tuhnutí jakési směsi soli s vodou; 96°F ... teplota lidského těla.
Dále platí: 32°F ... bod tání ledu; 212°F ... bod varu vody.
a) Sestrojte převodní vztahy: [°F] = a[°C] + b; [°C] = c[°F] + d
b) Kolik stupňů Celsia je při teplotě vzduchu 60°F? Kolik stupňů Fahrenheita je při teplotě -15°C?
c) Je nějaká teplota, při které jsou údaje °C a °F stejné?

▮ Teplota varu helia (Uloha), #321, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Teplota varu kapalného helia je 4,22 K. Vyjádřete ve stupních Celsia.

°C

▮ Teplota varu dusíku (Uloha), #320, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Teplota varu kapalného dusíku je zhruba -196°C. Kolik je to vyjádřeno v Kelvinech?

K

▮ Celsius a Kelvin (Uloha), #319, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Popište Celsiovu a Kelvinovu teplotní stupnici. Převeďte 37°C, 111 K. Vysvětlete pojem absolutní nula.

▮ Jak se měří teplota (Uloha), #317, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Popište aspoň tři různé způsoby (fyzikální principy), na jejichž základě se měří teplota.

▮ Teplota a pohyb částic (Uloha), #316, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Jak spolu souvisí teplota a rychlost neuspořádaného pohybu částic, potažmo kinetická energie částic?

▮ Brownův pohyb a difuze (Uloha), #315, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Vysvětlete jevy Brownův pohyb a difuze – proč k nim dochází? Uveďte příklady, kdy dochází k difuzi.

▮ Stavová rovnice pro hustotu (Uloha), #178, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Vyjádřete vztah mezi hustotou plynu a stavovými veličinami + molární hmotností plynu. Vyjděte z definice hustoty, stavové rovnice a definice molární hmotnosti.

▮ Zvýšení teploty a objemu (Uloha), #177, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Teplota plynu ve válci byla zvýšena ze 20°C na 200°C a objem plynu se přitom zvýšil o 1/3. Jak se změnil tlak plynu? Změnu vyjádřete v procentech.

%

▮ Pojistný ventil (Uloha), #169, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Na uzavřené tlakové nádobě s plynem je pojistný ventil, který se otevírá při tlaku 0,25 MPa. Na počátku je teplota plynu v nádobě 20°C a tlak normální. Nádobu pak zahříváme nad plamenem. Při jaké teplotě plynu (°C) se ventil otevře?

°C

▮ Molární objem plynu (Uloha), #176, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Jaký je objem jednoho molu plynu při běžné situaci ve vašem pokoji? Uveďte v litrech. Srovnejte s číslem, které možná znáte jako "molární objem plynu".

litrů

▮ Objem 5 g plynu (Uloha), #175, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

V nádobě má být 5 g plynného kyslíku při tlaku 0,5 MPa. Jaký objem musí mít nádoba? Uveďte v litrech.

litrů

▮ Výška výstupu balonu (Uloha), #174, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Může horkovzdušný balon vystoupat od hladiny moře až k vrcholu Mt. Everestu, pokud textilie balonu vydrží teplotu do 120°C? Diskutujte. Typický balon má objem 2800 m3 a konstrukce s palivem má hmotnost okolo 400 kg.

▮ Počet stavových veličin (Uloha), #173, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Kolik stavových veličin musíme znát, abychom jednoznačně určili stav plynu o látkovém množství 1 mol?

▮ Objem bubliny (Uloha), #171, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Potápěči si musí dát pozor na to, aby stoupali k hladině pomalu a dělali si přestávky. Paradoxně musí být obzvlášt pomalý výstup v malých hloubkách blízko hladiny. Proč to tak je? Objasní to následující úloha: Jak se změní objem bubliny, která vystoupí o 10 m směrem nahoru, pokud se na začátku nachází v hloubce a) 40 m; b) 10 m? Děláte při výpočtu nějaké předpoklady?

Pro kontrolu zde vyplňte jen odpověď na otázku a), tedy o kolik procent se změní objem bubliny, když vystoupá o deset metrů z výšky 40 m. Teplotu považujte za konstantní.

%

▮ Zvýšení tlaku (Uloha), #165, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

Změní-li se teplota ideálního plynu za neměnného objemu z 20 °C na 40 °C, zvýší se tlak dvakrát, méně než dvakrát, nebo více než dvakrát?

▮ Srovnej teploty v nádobách (Uloha), #167, Marek Scholz (admin), kat. pos:1/9,

V jedné nádobě jsou 2 litry plynu o tlaku 160 kPa. V druhé nádobě je stejné množství plynu, ale plyn zaujímá objem 3 litry a má tlak 120 kPa. Rozhodněte, ve které nádobě má plyn vyšší teplotu.