Ответ неверный!
Коэффициент
полезного действия тепловой машины
вычисляется по формуле
,
где 
–
количество теплоты, полученное рабочим
телом от нагревателя;
–
количество теплоты, отданное рабочим
телом холодильнику. Скорее всего,
при вычислениях было увеличено в два
раза количество теплоты, взятое от
нагревателя, либо уменьшено в два раза
количество теплоты, отданное холодильнику.
При вычислении изменения коэффициента
полезного действия обратите внимание
на знак. Внимательно прочитайте условие
задачи.
Закрыть данную подсказку.
увеличится
на
Ответ неверный!
При
вычислении изменения коэффициента
полезного действия тепловой машины
обратите внимание, что
.
Закрыть данную подсказку.
уменьшится на увеличится на
Решение:
Коэффициент
полезного действия тепловой машины
определяется по формуле 
,
где
–
количество теплоты, полученное рабочим
телом от нагревателя;
–
количество теплоты, отданное рабочим
телом холодильнику. При увеличении
в два раза
коэффициент
полезного действия: 
.
Найдем изменение
.
Коэффициент полезного действия тепловой
машины уменьшится на
.
Идеальный
газ переводится из первого состояния
во второе двумя способами (
и
),
как показано на рисунке. Теплота,
полученная газом, изменение внутренней
энергии и работа газа при переходе его
из одного состояния в другое связаны
соотношениями …
Ответ неверный!
Внутренняя энергия является однозначной функцией термодинамического состояния системы.
Закрыть данную подсказку.
Ответ неверный!
Работа,
совершаемая газом при переходе из
первого состояния во второе, является
функцией процесса перехода и численно
равна площади фигуры под графиком
процесса в координатных осях
.
Закрыть данную подсказку.
Решение:
При
любом способе перехода идеального газа
из первого состояния во второе, согласно
первому началу термодинамики, теплота,
сообщаемая газу, расходуется на изменение
его внутренней энергии и на совершение
им работы против внешних сил:
.
При этом изменение внутренней энергии,
как однозначной функции термодинамического
состояния системы,
не
зависит от способа перехода и определяется
только разностью значений внутренней
энергии этих состояний:
.
Работа
,
совершаемая газом при изменение его
объема от
до
,
зависит от процесса перехода. Величина
этой работы равна площади фигуры под
графиком процесса в координатных осях
(см.
рис.).
,
так как площади заштрихованных фигур
.
Следовательно, по первому закону
термодинамики:
.
Теплота,
полученная газом, изменение внутренней
энергии и работа газа при переходе его
из одного состояния в другое связаны
соотношениями:
.
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции является верным утверждение, что …
Решение:
Полная вероятность равна: , т.е. площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры не изменяется. Из формулы наиболее вероятной скорости , при которой функция максимальна, следует, что при повышении температуры максимум функции сместится вправо.
Если
не учитывать колебательные движения в
линейной молекуле углекислого газа
(см.
рис.), то отношение кинетической энергии
вращательного движения к полной
кинетической энергии молекулы равно
…
Решение:
Средняя
кинетическая энергия молекулы равна
,
где
–
постоянная Больцмана,
–
термодинамическая температура,
–
сумма числа поступательных, числа
вращательных и удвоенного числа
колебательных степеней свободы молекулы:
.
Для линейной молекулы углекислого
газа
(см.
рис.) число степеней свободы поступательного
движения
,
вращательного –
,
колебательного –
,
поэтому
.
Следовательно,
средняя кинетическая энергия
Чтобы
расплавить некоторую массу меди,
требуется большее количество теплоты,
чем для плавления такой же массы цинка,
так как удельная теплота плавления меди
в 1,5 раза больше, чем цинка
(
Дж/кг, 
Дж/кг).
Температура плавления меди примерно в
2 раза выше температуры плавления цинка
(
,
).
Разрушение кристаллической решетки
металла при плавлении приводит к
возрастанию энтропии. Если энтропия
цинка увеличилась на
,
то изменение энтропии меди составит …
Решение:
В
термодинамике изменение энтропии
определяется формулой
,
где
–
количество теплоты, полученное системой
при температуре
.
Пусть изменение энтропии при плавлении
цинка
,
тогда энтропия меди при ее плавлении
возрастет на
.
Найдем отношение
.
Следовательно,
.
На
-диаграмме
изображены два циклических процесса.
Отношение
работ
,
совершенных в этих циклах, равно …
Решение:
Работа
газа за цикл численно равна площади
фигуры, ограниченной диаграммой кругового
процесса в координатных осях
.
При осуществлении кругового процесса
в прямом направлении (по часовой стрелке)
работа газа за цикл положительна, так
как при расширении газ совершает большую
работу, чем затрачивается на его сжатие.
Если круговой процесс осуществляется
в обратном направлении (против часовой
стрелки), то работа газа за цикл
отрицательна. Работы газа за I первый и
II второй циклы на
-диаграмме,
совершаемые против часовой стрелки,
численно равны площадям прямоугольников:
и
.
Отношение работ, совершенных в этих
циклах:
.
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала.
Для этой функции является верным утверждение, что …
при изменении температуры площадь под кривой не изменяется с увеличением температуры величина максимума функции увеличивается