Page 139 - fizica-viii

UNITATEA 4 Extindere: Energia și viața 137

Probleme

1. Identifică și definește principalele forme de 8. O bilă de metal cu masa de 2 kg este lăsată să cadă
energie. liber de la înălțimea de 5 m. Viteza bilei la impactul
cu solul este de 8 m/s.
2. Descrie transformările energetice care au loc a) Calculează randamentul conversiei energiei
atunci când mergi cu bicicleta.
potențiale în energie cinetică.
3. Identifică, la tine acasă, dispozitive care trans- b) Explică de ce energia potențială nu se trans-
formă o formă de energie în alte forme de energie. formă integral în energie cinetică.
Centralizează răspunsurile tale într-un tabel ca cel 9. Dinamul unei biciclete transformă energia meca-
de mai jos: nică în energie electrică, aceasta alimentând farul
bicicletei.
Numele Forma de Forma/forme de
dispozitivului energie inițială energie rezultate a) Știind că forța medie dezvoltată de ciclist în
timpul pedalării este de 50 N și că bicicleta se depla-
sează pe distanța de 20 m pentru a produce 800 J de

4. Un fierbător încălzește 500 mL de apă de 20 °C la energie electrică, calculează randamentul dinamului.
100 °C în 4 minute. Calculează puterea electrică a b) Explică de ce energia mecanică dezvoltată de
fierbătorului, știind că randamentul acestuia este de biciclist nu se transformă integral în energie electrică.
40%. Se cunoaște c apă = 4200 J/kg K. 10. Un lift consumă 60 KJ de energie electrică pen-
5. În zonele rurale este folosită în gospodării apa tru a ridica o persoană de 70 kg la înălțimea de 6 m.
a) Calculează energia utilă necesară pentru a
obținută prin topirea zăpezii. Ce cantitate de căldură ridica persoana la înălțimea de 6 m.
este necesară pentru a topi integral 10 kg de zăpadă b) Calculează și explică diferența dintre energia
aflată la 0 °C și pentru a încălzi apa rezultată până electrică consumată de elevator și energia utilă.
la temperatura de 40 °C? Se cunosc: λ = 330 KJ/kg;
c = 4200 J/kg K. 11. Vântul care pune în mișcare palele unei tur-
apă bine eoliene transferă acesteia o energie cinetică de
6. În Cascada Vânturătoarea din M-ții Mehedinți, apa 5000 J. În acest timp, generatorul turbinei produce
cade liber de la o înălțime de 40 m. energie electrică în valoare de 1500 J.
a) Care este viteza apei la baza cascadei? Se va a) Calculează randamentul turbinei.
neglija frecarea apei cu aerul. b) Notează două motive pentru care apar pierderi
b) Imaginează-ți și descrie un dispozitiv care ar în procesul de transformare a energiei cinetice a vân-
funcționa utilizând energia cinetică a apei la baza tului în energie electrică.
cascadei. Precizează, pentru dispozitivul imaginat,
forma de energie în care este transformată energia 12. Un încălzitor electric cu randamentul de 80% este
cinetică a cascadei. folosit pentru a încălzi 2 kg de apă de la 20 °C la 80 °C.
Se cunoaște c = 4200 J/kg K.
apă
7. Un panou solar primește energie de la Soare în a) Care este energia utilă necesară pentru încăl-
valoare de 8 KJ. Panoul transformă în energie elec- zirea apei?
trică 1,2 KJ din energia primită. Află: b) Calculează valoarea energiei electrice consu-
a) randamentul panoului solar; mate de încălzitor.
b) ce se întâmplă cu restul de energie primită de c) În cât timp se încălzește apa, dacă puterea elec-
la Soare. trică a fierbătorului este de 2200 W?