{"id":"fizyka-2020-czerwiec-matura-stara-podstawowa/zad/13.1","paper_id":"fizyka-2020-czerwiec-matura-stara-podstawowa","number":"13.1","points":3,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"podstawowa","text":"Zadanie 13.1. (3 pkt)\na) Oblicz ciepło, jakie oddaje do chłodnicy silnik S1 w jednym cyklu pracy.\nb) Wyjaśnij na podstawie informacji podanej w treści zadania 13., dlaczego ilość ciepła\noddanego w cyklu pracy silnika S1 nie może być mniejsza od pewnej wartości\ngranicznej.\nPoziom podstawowy\nMFA_1P","answer":null,"answer_text":"Zadanie 13.1. (3 pkt)\nObszar standardów\nOpis wymagań\nWiadomości i rozumienie.\nObliczanie sprawności silników cieplnych\n(I.1.4.6).\nKorzystanie z informacji.\nOdczytywanie i analizowanie informacji\nprzedstawionych w formie tekstu o tematyce\nfizycznej (II.1.a).\nObliczanie wielkości fizycznych\nz wykorzystaniem znanych zależności\nfizycznych (II.4.c).\na) (2 pkt)\nZasady oceniania\n2 pkt - poprawna metoda obliczenia ciepła oddanego przez silnik S1 oraz prawidłowy wynik\nliczbowy podany z jednostką.\n1 pkt - przyrównanie sprawności silnika S1 do sprawności silnika idealnego, łącznie\nz zastosowaniem odpowiednich wzorów (z ciepłami i temperaturami) i prawidłową\nidentyfikacją wielkości fizycznych (ciepeł i temperatur) występujących w obu wzorach\nLUB\n- poprawne obliczenie sprawności silnika idealnego 𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚≈0,61.\n0 pkt - brak spełnienia powyższych kryteriów.\nPrzykładowe rozwiązanie\nIlość ciepła oddanego do chłodnicy przez silnik S1 jest możliwie najmniejsza, gdy sprawność\ntego silnika jest równa sprawności silnika idealnego. W związku z tym przyrównujemy\nsprawność silnika S1 do sprawności maksymalnej i wyznaczamy 𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜:\n𝜂𝜂S1 = 𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 → 𝑊𝑊𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐\n𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝\n= 𝑇𝑇1 -𝑇𝑇2\n𝑇𝑇1\n→ 𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝-𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜\n𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝\n= 𝑇𝑇1 -𝑇𝑇2\n𝑇𝑇1\n100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜\n100 J\n= 750 K -290 K\n750 K\n→ 100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜\n100 J\n= 0,613\n100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜= 61,3 J → 𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜≈38,7 J\nb) (1 pkt)\nZasady oceniania\n1 pkt - pełne wyjaśnienie dotyczące granicznej wartości ciepła oddanego: stwierdzenie, że\ngdyby ciepło oddane byłoby mniejsze od pewnej wartości granicznej, to sprawność\nsilnika przekroczyłaby maksymalną, teoretyczną sprawność silnika idealnego.\n0 pkt - brak spełnienia powyższego kryterium.\nPrzykładowa pełna odpowiedź\nGdyby ciepło oddane było mniejsze od pewnej wartości granicznej, to sprawność silnika byłaby\nwiększa od maksymalnej sprawności, z jaką może pracować silnik pomiędzy danymi\ntemperaturami. (Sprawność nie może przekroczyć sprawności silnika idealnego).\nUwaga dodatkowa\nWyjaśnienie typu „ponieważ byłoby to niezgodne z II zasadą termodynamiki / zasadami\ntermodynamiki” jest niewystarczające (brak jest w takim wyjaśnieniu powiązania zmiany\noddanego ciepła ze zmianą sprawności).","solution":null,"image":"img/fizyka-2020-czerwiec-matura-stara-podstawowa/zad-13.1.webp","solution_image":null,"topics":"Termodynamika","page_from":8,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · czerwiec 2020 (podstawowa)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 13.1. (3 pkt)<br>a) Oblicz ciepło, jakie oddaje do chłodnicy silnik S1 w jednym cyklu pracy.<br>b) Wyjaśnij na podstawie informacji podanej w treści zadania 13., dlaczego ilość ciepła<br>oddanego w cyklu pracy silnika S1 nie może być mniejsza od pewnej wartości<br>granicznej.<br>Poziom podstawowy<br>MFA_1P</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 13.1. (3 pkt)<br>Obszar standardów<br>Opis wymagań<br>Wiadomości i rozumienie.<br>Obliczanie sprawności silników cieplnych<br>(I.1.4.6).<br>Korzystanie z informacji.<br>Odczytywanie i analizowanie informacji<br>przedstawionych w formie tekstu o tematyce<br>fizycznej (II.1.a).<br>Obliczanie wielkości fizycznych<br>z wykorzystaniem znanych zależności<br>fizycznych (II.4.c).<br>a) (2 pkt)<br>Zasady oceniania<br>2 pkt - poprawna metoda obliczenia ciepła oddanego przez silnik S1 oraz prawidłowy wynik<br>liczbowy podany z jednostką.<br>1 pkt - przyrównanie sprawności silnika S1 do sprawności silnika idealnego, łącznie<br>z zastosowaniem odpowiednich wzorów (z ciepłami i temperaturami) i prawidłową<br>identyfikacją wielkości fizycznych (ciepeł i temperatur) występujących w obu wzorach<br>LUB</p>\n<ul><li>poprawne obliczenie sprawności silnika idealnego 𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚≈0,61.</li></ul>\n<p>0 pkt - brak spełnienia powyższych kryteriów.<br>Przykładowe rozwiązanie<br>Ilość ciepła oddanego do chłodnicy przez silnik S1 jest możliwie najmniejsza, gdy sprawność<br>tego silnika jest równa sprawności silnika idealnego. W związku z tym przyrównujemy<br>sprawność silnika S1 do sprawności maksymalnej i wyznaczamy 𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜:<br>𝜂𝜂S1 = 𝜂𝜂𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 → 𝑊𝑊𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐<br>𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝<br>= 𝑇𝑇1 -𝑇𝑇2<br>𝑇𝑇1<br>→ 𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝-𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜<br>𝑄𝑄𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝<br>= 𝑇𝑇1 -𝑇𝑇2<br>𝑇𝑇1<br>100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜<br>100 J<br>= 750 K -290 K<br>750 K<br>→ 100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜<br>100 J<br>= 0,613<br>100 J -𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜= 61,3 J → 𝑄𝑄𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜≈38,7 J<br>b) (1 pkt)<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - pełne wyjaśnienie dotyczące granicznej wartości ciepła oddanego: stwierdzenie, że<br>gdyby ciepło oddane byłoby mniejsze od pewnej wartości granicznej, to sprawność<br>silnika przekroczyłaby maksymalną, teoretyczną sprawność silnika idealnego.<br>0 pkt - brak spełnienia powyższego kryterium.<br>Przykładowa pełna odpowiedź<br>Gdyby ciepło oddane było mniejsze od pewnej wartości granicznej, to sprawność silnika byłaby<br>większa od maksymalnej sprawności, z jaką może pracować silnik pomiędzy danymi<br>temperaturami. (Sprawność nie może przekroczyć sprawności silnika idealnego).<br>Uwaga dodatkowa<br>Wyjaśnienie typu „ponieważ byłoby to niezgodne z II zasadą termodynamiki / zasadami<br>termodynamiki” jest niewystarczające (brak jest w takim wyjaśnieniu powiązania zmiany<br>oddanego ciepła ze zmianą sprawności).</p>","solutions":[]}