Zadanie 1
Cieczowy termometr ze zbiornikiem w kształcie kuli o średnicy D=2.0 mm jest dostosowany do pomiaru temperatury w przedziale Dt=tmax-tmin. Zmianie temperatury o Dt=20 K odpowiada zmiana położenia słupka cieczy o Dl=30.0 mm. Jaka powinna być średnica kapilary d, jeśli współczynnik cieplnej rozszerzalności objętościowej cieczy wynosi ac=1.2510-4 1/K? Jakie będzie ciśnienie powietrza pmax w kapilarze, gdy słupek cieczy wskaże temperaturę tmax jeśli dla tmin ciśnienie ma wartość pmin=1013 hPa? Jaka powinna być średnica kapilary d’, jeśli uwzględni się, że cieplny współczynnik rozszerzalności objętościowej szkła as=8.510-6 1/K? Odległość lo=10 mm, tmin=0°C. W wyniku podać cztery cyfry znaczące.
d [mm]
pmax [Pa]
d’ [mm]
Ocena
0.02108
4.349×105
0.02101
Zadanie 2
Jakiej długości fali lm odpowiada maksimum natężenia promieniowania elektromagnetycznego ciała doskonale czarnego o temperaturze T? Jaka jest gęstość strumienia emisji monochromatycznej elm dla tej długości fali oraz dla zakresu widzialnego (l1=0.35 mm i l2=0.75 mm)?.Jaka jest gęstość strumienia emisji panchromatycznej ec (w całym zakresie długości fali l=0¸¥). Wyniki podać z czterema miejscami znaczącymi w formacie „SCI” (czyli X,YZV × 10n)
T [K]
lm [mm]
elm [W/m3]
el1 [W/m3]
el2 [W/m3]
ec [W/m2]
500
5.795
4.019×108
1.400×10‑19
3.424×10‑2
3.543×103
Zadanie 3
W metalowej płytce zamontowany jest okrągły pręt o średnicy d=10 mm i długości l=5.0 cm wykonany z tego samego materiału. Temperatura płytki wynosi ts=50 C°zaś temperatura otoczenia to=15 C°. Współczynnik przewodzenia ciepła metalu ma wartość l=85 W/mK, zaś współczynnik przejmowania ciepła do otaczającego płynu (powietrza) a=7.0 W/m2K. Obliczyć temperaturę na końcu pręta tl i w połowie jego długości t0.5l oraz strumień ciepła Qo przejmowanego z powierzchni pręta przez otaczający płyn. Zastosować przybliżone relacje, w których pominięto przejmowanie ciepła od czołowej powierzchni pręta. Wyniki podać z dokładnością do trzech miejsc znaczących.
tl [C°]
t0.5l [C°]
Qo [W]
48.61
48.95
0.375
komes69