Vyhledávání úloh podle oboru

Databáze úloh FYKOSu odjakživa

astrofyzika (79)biofyzika (18)chemie (19)elektrické pole (65)elektrický proud (70)gravitační pole (74)hydromechanika (133)jaderná fyzika (37)kmitání (50)kvantová fyzika (25)magnetické pole (37)matematika (84)mechanika hmotného bodu (263)mechanika plynů (79)mechanika tuhého tělesa (200)molekulová fyzika (62)geometrická optika (72)vlnová optika (53)ostatní (150)relativistická fyzika (35)statistická fyzika (20)termodynamika (133)vlnění (47)

termodynamika

5. Série 35. Ročníku - 3. pod pokličkou

Poklička tvaru dutého válce s kruhovým průřezem o poloměru $6,00 \mathrm{cm}$ leží ve vodorovném umyvadle a pod ní se nachází vzduch o atmosférickém tlaku $1~013 \mathrm{hPa}$. Při umývání nádobí začneme do umyvadla napouštět vodu o pokojové teplotě. Ta se dostává i pod pokličku a stlačuje tak pod ní uzavřený vzduch. V jistém okamžiku začne poklička plavat. Jak vysoko bude v té chvíli hladina vody? Poklička váží $200 \mathrm{g}$, má výšku $2,00 \mathrm{cm}$ a její objem můžete zanedbat.

Danka myla nádobí.

5. Série 35. Ročníku - P. teplý asteroid

Vymyslete co nejvíce fyzikálních důvodů, proč by asteroid mohl mít vyšší teplotu než okolí.

Karel přemýšlel o Fermiho paradoxu.

3. Série 35. Ročníku - 5. kovářská

Skřítci se rozhodli ukovat další magický meč. Vyrábějí jej z tenké kovové tyče o poloměru $R=1 \mathrm{cm}$, na jejímž jednom konci udržují teplotu $T_1 = 400 \mathrm{\C }$. Tyč je obklopena obrovským množstvím vzduchu o teplotě $T_0 = 20 \mathrm{\C }$. Součinitel přestupu tepla onoho bájného kovu je $\alpha = 12 \mathrm{W\cdot m^{-2}\cdot K^{-1}}$ a koeficient tepelné vodivosti má hodnotu $\lambda = 50 \mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}$. Tyč na výrobu meče je velmi dlouhá. Kde nejblíže zahřívanému konci mohou skřítci tyč chytit holýma rukama, nemá-li teplota v místě doteku překročit $T_2 = 40 \mathrm{\C }$? Proudění vzduchu a tepelné záření neuvažujte.

Matěj Rzehulka si spálil prsty o kov.

1. Série 35. Ročníku - E. Kdy už budou ty těstoviny?

Změřte závislost času začátku varu vody na jejím množství v nádobě. Měření opakujte několikrát pro alespoň pět různých objemů. Dbejte přitom na konzistentnost podmínek, zejména na kritérium varu a počáteční teplotu vody, nádoby a sporáku. Výslednou závislost se pokuste vysvětlit.

Dodův boj se sporákem na koleji.

5. Série 34. Ročníku - 3. nedobrovolné breathariánství

Lukáš si chtěl uvařit večeři. Postavil hrnec na plotnu, ale zapomněl do něj dát vodu (nebo cokoliv jiného). Teplota hrnce a vzduchu uvnitř něj se ustálila na $100 \mathrm{\C }$ (neptejte se, jak se to bez vody podařilo). Lukáš si záhy svoji chybu uvědomil a hrnec z plotny sundal, po vychladnutí na pokojovou teplotu z něj ale nedokázal sejmout poklici o ploše $S$ a hmotnosti $m$. Spočítejte, jakou silou poklice na hrnci držela, pokud ji tam Lukáš dal

  1. těsně před sundáním z plotny,
  2. před začátkem přípravy večeře.

Předpokládejte, že vzduch se chová jako ideální plyn.

Lukáš a jeho kulinářské umění.

4. Série 34. Ročníku - 4. mravenčí

Mravenci přišli na zajímavý způsob vyhřívání mraveniště – vylezou ven, nechají se ohřát slunečním zářením a opět vlezou dovnitř, kde zase předají teplo mraveništi. To aproximujeme kuželem o výšce $H=0{,}8 \mathrm{m}$ s poloměrem podstavy $R_0=1{,}5 \mathrm{m}$. Celulózové stěny s tepelnou vodivostí $\lambda = 0{,}039 \mathrm{W\cdot m^{-1}\cdot K^{-1}}$ jsou široké $2 \mathrm{cm}$.

Předpokládejme, že veškerá tepelná výměna mezi mraveništěm a okolím (které má teplotu $T\_o = 10 \mathrm{\C }$) je zprostředkována pouze mravenci a vedením přes stěny, tepelnou výměnu se zemí můžeme zanedbat. Mravenec váží $m = 5 \mathrm{mg}$ a má měrnou tepelnou kapacitu odhadem $4\;000 \mathrm{J\cdot kg^{-1}\cdot K^{-1}}$. Kolik mravenců vyhřátých na $T\_m = 37 \mathrm{\C }$ musí každou sekundu přilézt do mraveniště, aby v celém vnitřním objemu udrželi konstantní teplotu $T\_M = 20 \mathrm{\C }$?

Kátě se stýskalo po biologii.

3. Série 34. Ročníku - 1. pečící

Při pečení perníku se do těsta přidává jedlá soda – hydrogenuhličitan sodný ($\ce {NaHCO3}$). Uvažujte, že se při vyšší teplotě rozloží podle rovnice $$ \ce{2NaHCO3} \rightarrow \ce {Na2CO3} + \ce {H2O} + \ce {CO2} $$ na uhličitan sodný, oxid uhličitý a vodu. O kolik se díky bublinkám oxidu uhličitého a vodní páry zvětší objem buchty, když do ní přidáme $10 \mathrm{g}$ hydrogenuhličitanu sodného? Počítejte, že oxid uhličitý a vodní pára se chovají jako ideální plyny a těsto v okolí bublinek tuhne při teplotě $200 \mathrm{\C }$ a tlaku $1\;013 \mathrm{hPa}$.

Káťa chtěla upéct buchtu.

3. Série 34. Ročníku - E. difuze

Určitě jste ve škole slyšeli o tepelném pohybu molekul jako je difuze či Brownův pohyb. Změřte časovou závislost velikosti barevné skvrny ve vodě a vypočtěte difuzní konstantu. Proveďte měření pro několik různých teplot a sestrojte graf teplotní závislosti difuzní konstanty. Jak byste mohli zařídit, aby byla teplota v průběhu každého měření konstantní?

Káťa si užívá praktika i v době karantény.

2. Série 34. Ročníku - 4. vytahování ledu teplem

Ve sklepě v hloubce $h = 4,2 \mathrm{m}$ je uskladněný led, který potřebujeme vytáhnout nahoru. Máme tepelný stroj, který pracuje s teplotou okolí a ledu s $\eta = 12 \mathrm{\%}$ účinností vůči jeho maximální možné účinnosti (dané Carnotovým cyklem). Teplota vzduchu je $T\_v = 24 \mathrm{\C }$, vytažený led potřebujeme mít na teplotě $T\_{max} = -9,0 \mathrm{\C }$. Jakou teplotu musí mít led ve sklepě, aby jej bylo možné vytáhnout pomocí tohoto stroje? Proč to půjde, i když přitom zahřejeme led, který současně vytahujeme?

Karel má zálibu v podivných strojích.

2. Série 34. Ročníku - P. nákladný hokej

Odhadněte, kolik stojí kompletní zalednění hokejového hřiště.

Danka nemá ráda hokej, ale bruslení ano.

Tato stránka využívá cookies pro analýzu provozu. Používáním stránky souhlasíte s ukládáním těchto cookies na vašem počítači.Více informací

Partneři

Pořadatel

Pořadatel MSMT_logotyp_text_cz

Partner

Mediální partner


Created with <love/> by ©FYKOS – webmaster@fykos.cz