Delo tlaka
Če želimo telo deformirati, moramo opraviti delo. Da npr. stisnemo zrak, ki se nahaja v valjasti posodi, moramo s tlakom p pritiskati na gibljivi bat. Opazuj spodnjo simulacijo.
Delo, ki se pri tem opravi, se imenuje delo tlaka:
Delo tlaka je torej produkt tlaka in spremembe prostornine. Ker pa se tlak med stiskanjem večinoma spreminja, je v zgornji enačbi potrebno upoštevati povprečni tlak.
Tlačilka
Na bat zračne tlačilke kolesa pritiska Jure s konstantno silo in pri tem stisne zrak za cm. Miha pa deluje na enako tlačilko z enako veliko silo, a stisne zrak cm.
Ali so spodnje trditve pravilne ali nepravilne? Ustrezno poveži.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
| Miha opravi dvakrat toliko dela kot Jure. | Pravilno. |
| Miha premakne bat dvakrat dlje kot Jure. | Pravilno. |
| Miha in Jure opravita enako delo. | Nepravilno. |
| Miha opravi za tretjino več dela kot Jure. | Nepravilno. |
| Miha opravi šestkrat tolikšno delo kot Jure. | Nepravilno. |
Valjasta posoda
V dolgi zaprti valjasti posodi je ujet zrak. Na enem koncu je posoda zaprta z gibljivim batom, na katerega deluje Miha s silo .
Ali so spodnje trditve pravilne ali nepravilne? Ustrezno poveži.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
| Večji kot je premik bata, večjo delo opravi Miha. | Pravilno. |
| Večja kot je sprememba prostornine zraka, večje je opravljeno delo. | Pravilno. |
| Bat se zatakne, tako da miruje, a Miha še vedno opravlja delo. | Nepravilno. |
| Če Miha premakne bat za razdaljo v polovičnem času, se opravljeno delo podvoji. | Nepravilno. |
| Če Miha premakne bat za razdaljo v polovičnem času, se opravljeno delo razpolovi. | Nepravilno. |
Izračunaj
1. V parnem stroju pritiska para na bat s tlakom bar-ov. Bat se premika in med opazovanjem opravi kJ dela. Kolikšen je presek bata, če se je bat premaknil za cm?
Presek bata, zapisan brez decimalnih mest, je dm.
2. Plin pri stalnem tlaku kPa deluje na bat s površino dm in ga odriva. Koliko dela opravi plin, ko odrine bat za mm?
Plin opravi J dela.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
Stiskanje zraka
Na bat tlačilke, s presekom , delujemo s silo, tako da stisnemo zrak. Koliko dela opravimo? Glej spodnjo sliko.
Opravljeno delo je J.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
Opravljeno delo je J.
Segrevanje dušika
Posoda v obliki valja je zaprta z gibljivim batom, ki lahko drsi skoraj brez trenja. Posoda je napolnjena s dm dušika pri temperaturi C in tlaku bara. Z grelcem, ki je v posodi, dušik pri konstantnem tlaku bara segrejemo za K, nato grelec izključimo. Specifična toplota dušika pri konstantnem tlaku je J/kg K, pri konstantni prostornini pa J/kg K.
a) Kolikšno je opravjeno delo bata? J
b) Kolikšna je sprememba prostornine plina? dm
c) Koliko toplote je sprejel plin? kJ
d) Za koliko se je spremenila notranja energija plina? kJ
e) Kolikšna je masa dušika v posodi? g
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
a) J
b) dm
c) kJ
d) kJ
e) g
Rezultati
