Ideaalikaasut 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista? 2. Auton renkaan paineeksi mitattiin huoltoasemalla 2,2 bar, kun lämpötila oli + 10 ⁰C. Pitkän ajon jälkeen rekkaan lämpötila kohosi + 36 ⁰C:seen. Mikä oli paine tällöin renkaassa? Tilavuus pysyy vakiona ja ilmanpaine on 1,0 bar. EE 8:1 [2,5 bar] 3. Kuinka monta kilogrammaa happea on 25 litran pullossa, jossa paine on 14 bar ja lämpötila 24 ⁰C? E 13:21m [0,45 kg] 4. Hitsauskaasupullon tilavuus on 30 litraa ja pullossa olevan hapen paine on 21 Mpa. Kuinka suuri on paine, kun happea on käytetty 4,0 kg. Lämpötila alussa ja lopussa on 14 ⁰C. E 13:23 [11 Mpa] 5. Ilmaa täynnä oleva avoin säiliö upotetaan alassuin mereen 40 metrin syvyyteen. Kuinka suuri osa säiliöstä täyttyy vedellä? Ilmakehän paine on 1,04 bar ja meriveden tiheys 1030 kg/m 3. Lämpötilan muuttumista ei oteta huomioon. E 13:18 [80%] 6. Sylinteri, jossa on tiivis mäntä, sisältää 0,13 m 3 ilmaa 3,71 bar:n paineessa. Mäntää vedetään ulos siten, että tilavuus kasvaa arvoon 0,42 m 3. Kuinka suuri on paine lopussa? E 13:14 [1,1 bar] 7. Auton sylinterissä ilman ja polttoaineen seoksen tilavuus puristuu adiabaattisesti puristustahdin aikana 1/9 osaan. Laske lopputilan paine ja lämpötila, jos alkutilan paine on 1,0 bar ja lämpötila 300 K. γ =1,4. EE 8:2 [21,7 bar, 720 K] 8. Pakaste huoneen (V = 4,5 m 3 ) ovi suljetaan. Sisällä oleva ilma jäähtyy yht äkkiä nolla asteesta 30 ⁰C:een. Huone on tiivis ja ilmanpaine 1,00 bar. Kuinka suuri alipaine syntyy huoneeseen ja kuinka suuri on kattoon paine erosta aiheutuva voima tässä 2,0 m korkeassa huoneessa? T 10:14 [ 0,11 bar, 25 kn] 9. Pakokaasuanalyysi ilmoittaa, että 1,0 litraa 1,0 bar paineinen +20 ⁰C savukaasu sisältää 0,436 g hiilidioksidia. Mikä on CO 2 :n osapaine savukaasussa? T 10:16 [24 kpa]
T 1... 1c. c. c. == 1. k s. 1l1 \( T 1 -:. ~,~~c. ~oq,..,c; c. r1 ':: Jt,tt ~C4r f" = 1 f :; \0 ~c._r \J :. vc..\:.io I \:,t;.r 1ot" f>~ Q ~ AU.,. \J...... '-" S'f.r\CA.... ;. S.l-;-\ 'yrl. -tg-~e~=- +-,'Z" \ c;,.,~... ~~ +~... ~Is:. e,..,.ey~ ;e~.- f~ = Tl.l t. ': -; ~~ T,_ -,... 1,_ T, 1'1 ~0~ 1'il( I. <i I 't ~0.... ~ ~ ~, 1 r ~ o... ~r:. ~... i\\;: ";;...,ss:: )c.'c.~._ i ~c..\:~"'-...c...l\~e.,,..,.c...\\~ -- -----.) :::=... ;: s, ;: lli-~.~ +-\c... Jt<.(.\~, -ol."" ~~-~c.\ 1 1 'i0~01 ~"-V" \1"'\=V\M-=7 M = '!. '1. "' ""'o\ -,..; \2. = Q 1 ~ 1 <.(.) 'l.-".._o ~ - 1 => ~ 1~ 1o~~... O,o~~t.~-.l & / ~ 1 '-f ) (.' ;_o\- 1 1. 'll, '\ f t Scanned by CamScanner
= 30 J.. -0 u'.._) t,. 2. 1 v'- Po.. - = = "t.. 7 "',RT a').r- - ~"\) R.T -::. 'i 1 10 rc, ~ 0 Ol... ' =-) \1\"t = - M VA'\. -:::. ~,l.f"{lt-=i--t- ~ oto ~,_ ~-~ -<JI - 1 -= 1~9~~~0\ v-o \ -- ' -- olf..., r~~t. \o~'-s.>c... c..- ~1.. \J :: "'.,_12.T :.") f't : ; " "'"L ~ T v _, 1 )g 1 ~~'1 ~I R, ~1"f.)i -o\. 'l.r, 1f ()103... ~ ~ 1 o 1 o.. -- 11 H Po. Scanned by CamScanner
p_,... 1,0 '-1 'bo.'l' 1 1 0"f 10,-~c,... -5 = 1 C) ; 0 ~~..,...- ~ ~ -::. '1 I") '""' T -: vc..\,:.\o \} - 7 II 1\ 11) ~ ro~es.c;;. IIY> e 'r: v. ~ ~ rv..y'\s{cc;,. s:c:;~i".:-ts-;: olv.~t-... l'\~"' ~.;,; \\c,,_ fo\...)o.\\e.. \J o.'lc.~c i:'-1;:ti\t:.tsc... ( i s o+ e r \1-\. i lh~~ ~('os ~ S.>~), 1..., ~ 't,j 'ro s+c.g-. tt i"' 4!:... s ~1 vn t!e l~c: o v. p\- :: "$ ~ ~ -:::: ~o~o ~,::) -1. '\ 1 l'\.,... ~ = '1,0~ 1~'t. 10r- ~~ c;o._ \+ "1J v-o.s -\-c.c..\t ~ 1~.,. """";:: "--J.;;:...,.. e ~::: I!;."''"-"-.es.~c.. to.iv-e_~- \ra!:,. w..._ s ;: i \ ~ ~ { ~4 't '1 e. \. + j. ~ ~,_("Jl~ Ot;t.-r-> v ::: \0 'i ~a. v '\LO~'~o.ll ~~.0~1-:..'l ~G.f \j '\ -v [k] ~ v, :. 0 11 ~""" p, :: 'I) ( 1-1 ~c..~ v ; o, ~,._... ~ \.?l =? T = vo..lc_i o 7 Scanned by CamScanner
Fysiikka 2 Jaakko Leppä-aho Ohessa on vanhoja koetehtäviä kotilaskuksi. Osa on näistä tuttuja ja yhdestä puuttuu vastaus. 1. Oheisesta autosta (kuva 1) on puhjennut rengas. Auto pitäisi nostaa 1,5 metrin korkeudelle hydraulisella nosturilla, jonka pumppumännän halkaisija on 25 mm ja kuormamännän halkaisija 420 mm. Hydraulisen pumppumännän kyljessä on kyltti: Max 145 N. Riittääkö pumppumännän voima nostamaan tätä kuvan 1 autoa? Vast: Ei riitä (152,3N) Kuva 1. Auto painaa 4400 kg. 2. Opiskelijat ovat päättäneet ilahduttaa kavereitaan ilmamatkalla sääpallon kyydissä. Sääpallo (pallon muotoinen, halkaisija 14 m) on täytetty heliumilla (tiheys on 0,18 kg/m 3 ). Kuinka monta opiskelijaa (keskim. massa 60 kg) voi korkeintaan pallon koriin ahtautua, jotta pallo vielä nousisi ilmaan? Korin ja pallon kuoren massa on yhteensä 120 kg. Ilman tiheys on 1,2 kg/m 3. Vast: 22 opiskelijaa 3. Kahdesta eri kohdasta mitatut vaakasuoran putken sisähalkaisijat ovat 20,0 mm ja 8,0 mm. Paine-eroa näiden pisteiden välillä osoittaa 49 mm korkea vesipatsas. Kuinka paljon vettä virtaa putkessa sekunnissa? Vastaus: 0,05 dm 3 /s 4. Korkkilevystä tehdyn lautan tilavuus on 55 dm 3. Kuinka suuri levyä vastaan kohtisuora voima pystyy painamaan lautan veden pinnan alle. Vast. 430N 5. Teräksestä valmistetun keskuslämmitysjärjestelmän vesitilavuus on 10 C lämpötilassa 0,800 m 3 (täynnä vettä). Kuinka suuri tilavuus vettä valuu ylivuotoputkesta, kun järjestelmän lämpötila nousee 60 C:seen? 6. Lämpötilassa 20 C alumiinin tiheys on 2,6989 g/cm 3. Laske alumiinin tiheys lämpötilassa 50 C. Vast. 2,6931 g/cm 3 7. a) Kun auton vauhti on 10 m/s, ilmanvastuksen voittamiseen tarvitaan 2,5 kw teho. Mikä on auton vauhti kun ilmanvastuksen voittamiseen vaadittava teho on 39 kw? Vast: 25 m/s b) Laske teräspallon (säde 1,0 mm) risiiniöljyssä saavuttama suurin mahdollinen vajoamisnopeus. Risiiniöljyn viskositeetti on 1,5 Pa s. Vast. 10 mm/s