Gammalt A-test

Hej!
Ett gammalt A-prov. Observera att en del uppgifter (1a, 1c och 5) berör tryck etc, som inte kommer med på vårt prov nu på torsdag.

Förhör i Fysik A den 28 oktober 2005 för Nbas 1

Anvisningar:
Skrivtid: 90 min.
Hjälpmedel: Bifogat formelblad och miniräknare. Ej formelsamling!
Till uppgifterna 1 - 5 lämnas kortfattade men tydliga lösningar, så att det klart framgår hur du kommit fram till svaret (Till uppg. nr 1 räcker svar på de prickade linjerna).
Till uppgifterna 6 och 7 lämnas fullständiga lösningar i gott formellt skick. Observera att slarviga och otydliga lösningar medför poängavdrag!
För uppg. 2 - 7 gäller att lösningarna lämnas på särskilt papper, och varje uppgift avslutas med ett tydligt ”svar” i form av en hel mening. Mätetal i svaren ska ges med den noggrannhet som motiveras av texten.

För samtliga uppgifter gäller (om inte annat sägs) att normalt lufttryck råder, och vi befinner oss i Katrineholm.
Vattnets densitet är 997 kg/m3 och dess specifika värmekapacitet är 4190 J/kg×grad.
Is har densiteten 920 kg/m3 och dess specifika värmekapacitet är 2200 J/kg×grad.
Stålets densitet är 7800 kg/m3 och dess specifika värmekapacitet är 460 J/kg×grad.
Järnets densitet är 7870 kg/m3 och dess specifika värmekapacitet är 450 J/kg×grad.

Minst 15 poäng ger 2 bonuspoäng
Minst 10 poäng ger 1 bonuspoäng.

1
Utför följande enhetsbyten: (1 rätt = 0 p, 2 rätt = 0 p, 3 rätt = 1 p, 4 rätt = 2 p.)
38,7 N/m2 = ..................... Pa,
23200 kWh = ..................... J,
37 °C = ..................… K,
760 mmHg = ………………… Pa

Svar
38,7 Pa
8,352×1010 J
310 K
101300 Pa
2
Från vilken höjd ska man släppa en bil för att den ska slå i marken med farten 72 km/h?

Svar 20 m
Max. poäng: 2
3
Hur mycket energi går åt för att smälta 1,5 kg is av temperaturen –15 ºC?

Svar 550 kJ
Max. poäng: 2
4
Hur länge ska en doppvärmare med effekten 300 W vara inkopplad för att värma 1,5 liter vatten från 20 ºC till 75 ºC? Du kan uppskatta de totala förlusterna till omgivning och kärl till 20 procent.

Svar 24 min
Max. poäng: 2
5
På vilket vattendjup är totala trycket 50 procent större än lufttrycket?

Svar 5 m
Max. poäng: 2
6
a) En stålmutter med massan 67 g värms av en gasollåga. Efter en stund (när du uppskattar att muttern har antaget lågans temperatur) förs muttern snabbt ner i en plåtburk som innehåller 0,65 l rumstempererat (20 ºC) vatten. Efter 3,5 min, när termisk jämvikt inträtt (d.v.s. när muttern , vattnet och burken fått samma temperatur) är vattentemperaturen 32 ºC Burken är av järnplåt och väger 256 g, och den är nästan helt fylld med vatten. Du kan bortse från ev. strålningsförluster till omgivningen. (3 p)
b) Beräkna plåtburkens ”vattenvärde”, dvs. hur många gram vatten motsvarar burken i värmehänseende? (2 p)

a) Svar 1100 °C (1137 °C)
b) 27,5 g
Max. poäng: 5
7
Ett tåg har farten 72 km/h vid början av en 815 m lång backe. Lokföraren slår ifrån motorn när backen börjar, så att tåget ”rullar uppför backen av bara farten”. Vilken fart har tåget vid backens slut, om höjdskillnaden från backens början till dess slut är 6,1m? Du gissar att motståndskraften under färden har ett medelvärde på 1,0 % av tågets tyngd.

Svar C:a 40 km/h (11 m/s)
Max. poäng: 3