KURZUS: Hő- és áramlástan

MODUL: I. modul: Nyugvó kontínuumok

I. modulzáró feladatsor

| 1. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A párolgás során csak a folyadék felszínén elhelyezkedő molekulák mennek át légnemű halmazállapotba.
2. | Párolgás csak az anyagra jellemző hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten van.
3. | A párolgás sebessége a hőmérséklet emelkedésével nő.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. helyes a többi helytelen.
| b) Mindhárom helyes.
| c) Egyik sem helyes.
| d) A 2. helyes a többi helytelen.
| e) A 2. helytelen a többi helyes.
1 pont
2. kérdés
Válassza ki az alább megadott négy lehetőség közül a hiányos meghatározás végére helyesen illeszkedőt!
A fázisegyensúlyi diagramban a folyadék és a szilárd mezőkben az izotermák azért futnak csaknem függőlegesen, mert...
| a) a szilárd és a folyékony anyagok hőmérsékletének változása esetén a nyomás változása gyakorlatilag arányos.
| b) a folyadék és a szilárd halmazállapotú anyagok gyakorlatilag összenyomhatatlanok és az ezen közben létrejövő hőmérsékletváltozás gyakorlatilag elhanyagolható.
| c) a szilárd és a folyékony halmazállapotú anyagok esetében a hőmérséklet állandó értéke mellett a nyomás gyakorlatilag nem változik.
| d) a szilárd és a folyékony halmazállapotban lévő anyagok esetében a nyomás állandó értéken tartása mellett gyakorlatilag nincs hőmérsékletváltozás.
1 pont
3. kérdés
Mi a kritikus hőmérséklet?
| a) A kritikus hőmérsékleten a nyomás növelése során először észlelhető, hogy a halmazállapot-változás során bekövetkező fajtérfogat-változás nem zérus.
| b) A kritikus hőmérséklet az a hőmérséklet, melynél nagyobb hőmérsékletet az adott anyag nem visel el.
| c) A kritikus hőmérséklet az adott nyomáshoz tartozó legmagasabb lehetséges hőmérséklet.
| d) A kritikus hőmérsékleten a nyomás növelése során először észlelhető, hogy a halmazállapot-változás során bekövetkező fajtérfogat-változás zérus.
| e) A kritikus hőmérsékleten a nyomás növelése nem jár a halmazállapot szokásos változásával.
1 pont
4. kérdés
Válassza ki az alább megadott lehetőségek közül az összenyomható közegekre vonatkozó hiányos állítás elejére helyesen illeszkedőt!
...egy fajlagos extenzív állapotjelzőt eredményez.
| a) Két extenzív állapotjelző hányadosa
| b) Egy extenzív állapotjelző és a tömeg hányadosa
| c) Két intenzív állapotjelző hányadosa
| d) Egy extenzív és egy intenzív állapotjelző hányadosa.
| e) Egy intenzív állapotjelző és a tömeg hányadosa.
1 pont
5. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A gáz állapotjelzői közötti kapcsolat megmutatja, hogy milyen úton jutott a gáz az adott állapotba.
2. | Az univerzális gázállandó minden gázra azonos érték.
3. | Az általános gáztörvény a valóságos gázokra csak akkor alkalmazható, ha a gáz hőmérséklete lényegesen alacsonyabb a kritikusnál és nyomása nagyobb a kritikusnál.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
| b) Mindhárom helyes
| c) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| d) A 2. helyes, az 1. és a 3. helytelen.
| e) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
1 pont
6. kérdés
Mit jelent az egyensúlyi termodinamika kifejezés?
| a) Az állapotváltozások végtelenül lassan, apró lépésekben zajlanak le, minden újabb lépés előtt megvárva míg a hőmérséklet az eredeti értékre beáll.
| b) Az állapotváltozások végtelenül lassan, apró lépésekben zajlanak le, minden újabb lépés előtt megvárva a nyomás eredeti értékre történő beállását.
| c) Az állapotváltozások végtelenül lassan, apró lépésekben zajlanak le, minden újabb lépés előtt megvárva a hőmérséklet és a nyomás teljes kiegyenlítődését.
| d) Az állapotváltozások végtelenül lassan, apró lépésekben zajlanak le, minden újabb lépés előtt megvárva a hőmérséklet és a nyomás eredeti értékre történő beállását.
| e) Az állapotváltozások végtelenül lassan, apró lépésekben zajlanak le, minden újabb lépés előtt megvárva a környezet és a rendszer közötti teljes egyensúly létrejöttét.
1 pont
7. kérdés
Válassza ki az alább megadott lehetőségek közül a hiányos állítás végére helyesen illeszkedőt!
Egy gázkeverék valamely komponensének parciális nyomása alatt azt a nyomást kell érteni, melyet akkor lehetne mérni, ha...
| a) az adott komponens ugyanazon hőmérsékleten, egyedül lenne jelen a gázkeverék által kitöltött térben.
| b) az adott komponens normál hőmérsékleten, egyedül lenne jelen a gázkeverék által kitöltött térben.
| c) az adott komponens egyedül lenne jelen a gázkeverék által kitöltött térben.
| d) az adott komponens szobahőmérsékleten, egyedül lenne jelen a gázkeverék által kitöltött térben.
| e) az adott komponens környezeti hőmérsékleten, egyedül lenne jelen a gázkeverék által kitöltött térben.
1 pont
8. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A folyadék felszínét alkotó molekulákra ható erők kiegyensúlyozatlansága következtében keletkezik a felületi feszültség.
2. | A folyadékot tartalmazó tartály falát terhelő erő vízszintes komponense a vizsgált szimmetrikus felület vízszintes szimmetriatengelyébe esik.
3. | A centrifugális erőtér potenciálja csak a forgó rendszer szögsebességétől függ.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) A 2. és a 3. helyes, az 1. helytelen.
| b) Mindhárom helyes.
| c) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| d) Az 1. és a 2. helyes, a 3. helytelen.
| e) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
1 pont
1. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Határozzuk meg a d=1200 mm átmérőjű gömb alakú bójára akasztandó beton kocka élhosszúságát, ha azt akarjuk, hogy a bója éppen a feléig merüljön a vízbe.
A bója tömege (a beton kocka nélkül!) 86 kg, a beton sűrűsége 2200 kg/m 3.
A betonkocka élhosszúsága (cm)-ben:
| a) 27,3
| b) 42
| c) 22,5
| d) 68,2
| e) 50,5
| f) 67,3
| g) 30,5
3 pont
2. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Határozza meg a túlnyomás ill. depresszió értékét az alábbi ábrán megjelölt 'A' pontban, ha tudja, hogy a gyorsulás 2,2 m/sec 2!
A nyomás értéke az 'A' pontban (kPa) mértékegységben:
| a) 11,2 (túlnyomás)
| b) 30,4 (túlnyomás)
| c) 27,2 (túlnyomás)
| d) 8 (túlnyomás)
| e) 8 (depresszió)
| f) 30,4 (depresszió)
| g) 22 (túlnyomás)
3 pont
3. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Egy 2680 literes tartályban ismeretlen összetételű, kétatomos gázkeverék található. Méréssel megállapítottuk, hogy 17 °C hőmérsékleten a gázkeverék nyomása 4 bar. Tudjuk, hogy a tartályban 21 kg gázkeverék van. (Az adiabatikus kitevő 1,4)
Határozzuk meg az ideálisnak tekintett gázkeverék fajhőit!
Az állandó nyomáson és az állandó térfogaton vett fajhők (J/kg.K) mértékegységben rendre
| a) 616;440
| b) 61,6;44
| c) 6,16;4,4
| d) 10,51;7,51
| e) 105,1;75,1
| f) 1051;751
3 pont
4. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Milyen magasságig képes felemelkedni az a merev vázú léghajó, melynek térfogata 75,3 m 3, összes tömege 43,8 kg? Tételezze fel, hogy az atmoszféra izotermikus, a levegő hőmérséklete és nyomása a föld felszínén 20 °C ill. 766 Hgmm! A levegő specifikus gázállandója 287 J/kg.K.
A léggömb emelkedési magassága (m) mértékegységben
| a) 7366
| b) 6353
| c) 4952
| d) 5520
| e) 5143
| f) 3745
| g) 6735
3 pont
5. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Mekkora erő terheli azt az 550×550 mm területű fémlemezt, mely egy nyitott víztároló medence függőleges oldalfalán lévő, gyakorlatilag ugyanilyen méretű vízleeresztő nyílást zár el. A nyílás alsó pereme a medence aljánál van. A medencében a vízszint magassága 2,5 m.
A fémlemezt terhelő erő (kN) mértékegységben:
| a) 4,622
| b) 6,253
| c) 2,83
| d) 8,322
| e) 5,35
| f) 6,731
| g) 7,25
3 pont