Τετάρτη, 28 Φεβρουαρίου 2018

Δουλεύοντας με αμπερόμετρα-βολτόμετρα


Διαθέτουμε μια μπαταρία με ΗΕΔ Ε και εσωτερική αντίσταση r. Συνδέουμε ένα αμπερόμετρο Α1, όπως στο (α) κύκλωμα το οποίο δείχνει ένδειξη 6Α.
 Αντικαθιστούμε το αμπερόμετρο Α1 με ένα δεύτερο αμπερόμετρο Α2, το οποίο δείχνει επίσης 6Α (σχήμα β).
i)  Αν σχηματίσουμε το (γ) κύκλωμα, χρησιμοποιώντας τα δυο αμπερόμετρα και το πρώτο δείξει 4Α, ποια θα είναι η ένδειξη του δεύτερου;
ii)  Αν η ένδειξη του ιδανικού βολτομέτρου (άπειρη εσωτερική αντίσταση) στο κύκλωμα (γ) είναι 8V, ποια η τάση VΑΒ στο (α) κύκλωμα;
iii) Αποσυνδέουμε το βολτόμετρο από το (γ) κύκλωμα, συνδέοντάς στα άκρα του 2ου αμπερομέτρου όπως στο κύκλωμα (δ). Ποια θα είναι τώρα η ένδειξη του βολτομέτρου;
iv) Να βρεθεί η ΗΕΔ της πηγής και η εσωτερική της αντίσταση r.
v) Αν αλλάξουμε θέσεις σε αμπερόμετρο Α2 και βολτόμετρο (τη θέση του ενός, παίρνει το άλλο), του σχήματος (δ), τι θα δείξουν τώρα τα όργανα;
vi) Αλλάζουμε αμοιβαία τώρα τις θέσεις του αμπερομέτρου Α1 και του βολτομέτρου, παίρνοντας το κύκλωμα του σχήματος (ε). Ποιες θα είναι τώρα οι ενδείξεις των οργάνων;
vii) Αν σχηματίσουμε το κύκλωμα του σχήματος (στ), ποιες θα είναι τώρα οι ενδείξεις των οργάνων;
viii) Ποιες οι ενδείξεις των οργάνων στο (ζ) κύκλωμα;
ή

 Δουλεύοντας με αμπερόμετρα-βολτόμετρα

Δουλεύοντας με αμπερόμετρα-βολτόμετρα


Δευτέρα, 26 Φεβρουαρίου 2018

Θερμικές μηχανές. Περάστε κόσμε!!!

Μια μηχανή Carnot Α, διαγράφει τον κύκλο του διπλανού σχήματος, όπου TK1=600Κ και TM2=300Κ.
i)  Να βρεθεί ο συντελεστής απόδοσης της μηχανής Α, καθώς και το έργο που παράγει για κάθε 100J θερμότητα που απορροφά από τη δεξαμενή ψηλής θερμοκρασίας.
ii) Η μηχανή απορροφά θερμότητα 480J σε κάθε κύκλο, από τη δεξαμενή ψηλής θερμοκρασίας. Να υπολογιστεί η πίεση του αερίου  στην κατάσταση Ν, αν ln3=1.
iii) Στην ίδια δεξαμενή θερμότητας με θερμοκρασία Τ1, εκτός της μηχανής Α, συνδέεται και μια δεύτερη μηχανή Carnot Β, η οποία απορροφά ίσο ποσό θερμότητας σε κάθε κύκλο από τη δεξαμενή θερμοκρασίας Τ1, αλλά αποδίδει ποσά θερμότητας σε ψυχρή δεξαμενή θερμοκρασίας Τ3=400Κ. Και οι δυο μηχανές εκτελούν 300 στροφές/min.
α) Πόσο έργο ανά κύκλο παράγει η Β μηχανή;
β) Να υπολογισθεί η ισχύς κάθε μηχανής.
γ) Πόσο συνολικά έργο θα πάρουμε και από τις δύο μηχανές, όταν απορροφηθεί θερμότητα Q=600.000J από τη δεξαμενή ψηλής θερμοκρασίας; Ποια η απόδοση του συστήματος των δύο παραπάνω μηχανών;
ή




Δευτέρα, 19 Φεβρουαρίου 2018

Δύο παρόμοια προβλήματα...


Το ιδανικό αέριο (Cv=3/2R) μιας θερμικής μηχανής διαγράφει τον αντιστρεπτό κύκλο του σχήματος
1 
Όπου οι μεταβολές ΑΒ και ΓΔ είναι ισόθερμες με θερμοκρασίες Τh και Τc αντίστοιχα.
Το ιδανικό αέριο (Cv=3/2R) μιας θερμικής μηχανής διαγράφει κυκλική μεταβολή σε επαφή με δύο ΜΟΝΟ δεξαμενές θερμότητας.
2 
Σε επαφή με τη δεξαμενή ψηλής θερμοκρασίας Τh εκτονώνεται ισόθερμα από κατάσταση Α με πίεση 4∙105Ρa και όγκο 1L, μέχρι διπλασιασμού του όγκου.


Η συνέχεια σε pdf  ή σε  Word.
 Αλλά και:  Δύο παρόμοια προβλήματα

Σάββατο, 17 Φεβρουαρίου 2018

Τρεις θερμικές μηχανές και τα έργα τους… 

Στο διπλανό διάγραμμα φαίνεται η αντιστρεπτή κυκλική μεταβολή που πραγματοποιεί μια ιδανική θερμική μηχανή Α, όπου η μια μεταβολή είναι αδιαβατική και η άλλη ισόθερμη. Δίνονται ότι pΚ=12∙105Ν/m2, VΚ=2L, ΤΚ=400Κ, VΛ=4L, ενώ για το αέριο γ=5/3. Να βρεθούν:
i) Η θερμότητα Q1 που απορροφά το αέριο στη διάρκεια της ισοβαρούς θέρμανσης, καθώς και το έργο που παράγει σε κάθε κύκλο.
ii) Ο θερμοδυναμικός συντελεστής απόδοσης της θερμικής μηχανής.
iii) Μια μηχανή Carnot Β, λειτουργεί μεταξύ δύο δεξαμενών με θερμοκρασίες τη μέγιστη και την ελάχιστη που αποκτά το αέριο στη διάρκεια του παραπάνω κύκλου.
α) Ποιος ο συντελεστής απόδοσης της Β μηχανής;
β)  Πόσο έργο μπορεί να παράγει σε κάθε κύκλο η μηχανή Β αν απορροφά ίσο ποσό θερμότητας Q1 από τη δεξαμενή υψηλής θερμοκρασίας;
γ) Αν μια άλλη μηχανή Carnot Γ λειτουργούσε με θερμοκρασία θερμής δεξαμενής Τh,2=500Κ και Τc=400Κ, απορροφώντας επίσης θερμότητα Q1, ποιες θα ήταν οι αντίστοιχες απαντήσεις;
vi) Να σχολιαστούν τα αποτελέσματα που βρέθηκαν για τη λειτουργία των τριών παραπάνω θερμικών μηχανών.
Δίνεται ℓn2≈0,7.
ή


Κυριακή, 11 Φεβρουαρίου 2018

Ενέργεια ρεύματος και διπόλου


Στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος περιλαμβάνεται ένα διαφανές κιβώτιο εντός του οποίου περιέχεται ένας αντιστάτης με αντίσταση R2=1Ω. Δίνονται επίσης R1=3Ω, ενώ η γεννήτρια έχει ΗΕΔ  Ε=10V και εσωτερική αντίσταση r=1Ω και το αμπερόμετρο είναι ιδανικό.
i) Να βρεθούν, η ένδειξη του αμπερομέτρου καθώς και η τάση VΓΔ.
α)  Πόση η ισχύς που το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει στο τμήμα ΓΔ (στο κιβώτιο);
β)  Κλείνουμε το διακόπτη δ. Ποια η ένδειξη του αμπερομέτρου και πόση η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή;
ii) Μας δίνεται το ίδιο κύκλωμα, αλλά τώρα το κιβώτιο είναι αδιαφανές και δεν γνωρίζουμε τι περιέχεται στο εσωτερικό του, με μόνη πληροφορία ότι περιέχει ένα μόνο δίπολο Χ. Η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι Ι2=3Α.
α) Να βρεθεί η τάση VΓΔ=VΓ-VΔ. Το ηλεκτρικό ρεύμα παρέχει ή παίρνει ενέργεια στο δίπολο Χ και πόση είναι η αντίστοιχη ισχύς;
β) Κλείνουμε το διακόπτη δ και το αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι=1Α. Ποια η φορά του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο;
γ) Ποια τα χαρακτηριστικά του  διπόλου Χ που περιέχει το κιβώτιο;
iii) Σε μια επανάληψη του 2ου πειράματος, με αλλαγή του περιεχομένου του αδιαφανούς κιβωτίου, το οποίο περιέχει τώρα ένα δίπολο Υ, που δεν είναι αντιστάτης ή συνδυασμός αντιστατών, αλλά που μπορεί να είναι μια μπαταρία,  το αμπερόμετρο δείχνει Ι3=1,2Α.
α) Να βρεθεί η τάση VΓΔ=VΓ-VΔ. Το ηλεκτρικό ρεύμα προσφέρει ή παίρνει ενέργεια από το δίπολο Υ; Πόση είναι η ισχύς του ρεύματος που αποδίδεται στο δίπολο Υ;
β) Κλείνουμε το διακόπτη δ και το αμπερόμετρο δείχνει ένδειξη Ι=1Α. Ποια η φορά του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο;
γ) Ποια τα χαρακτηριστικά του  διπόλου Υ που περιέχει το κιβώτιο;
ή


Ενέργεια ρεύματος και διπόλου