1) Уве­ли­чи­лась

2) Умень­ши­лась

3) Не из­ме­ни­лась

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Тем­пе­ра­ту­ра газа	Плот­ность газа	Ко­ли­че­ство ве­ще­ства

За­да­ние 12 № 3092

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку из со­су­да вы­пус­ка­ют часть газа, ко­ли­че­ство ве­ще­ства в со­су­де умень­ша­ет­ся. При этом плот­ность газа также умень­ша­ет­ся, так как те­перь преж­ний объем за­ни­ма­ет мень­шая масса газа: Мак­ро­ско­пи­че­ские па­ра­мет­ры газа не не­за­ви­си­мы, они свя­за­ны урав­не­ни­ем Кла­пей­ро­на — Мен­де­ле­е­ва: . Со­глас­но усло­вию, дав­ле­ние со­дер­жи­мо­го газа не из­ме­ня­ет­ся, объем со­су­да также по­сто­я­нен, сле­до­ва­тель­но, тем­пе­ра­ту­ра в со­су­де после вы­пус­ка­ния части газа уве­ли­чит­ся.

 

Ответ: 122

Ответ: 122

3092

122

7. В со­су­де под порш­нем на­хо­дит­ся 3 моля гелия. Что про­изой­дет с дав­ле­ни­ем газа на стен­ки со­су­да, тем­пе­ра­ту­рой и объ­е­мом газа при его изо­тер­ми­че­ском рас­ши­ре­нии?

К каж­до­му эле­мен­ту пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий эле­мент из вто­ро­го и вне­си­те в стро­ку от­ве­тов вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ
А) Дав­ле­ние газа Б) Тем­пе­ра­ту­ра газа В) Объем газа		1) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 2) Умень­ша­ет­ся 3) Не из­ме­нит­ся

 

A	Б	В

За­да­ние 12 № 3105

Ре­ше­ние.

Изо­тер­ми­че­ским на­зы­ва­ет­ся про­цесс при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре. Сле­до­ва­тель­но, тем­пе­ра­ту­ра газа оста­нет­ся не­из­мен­ной (Б — 3). По­сколь­ку газ рас­ши­ря­ет­ся в со­су­де, его объем уве­ли­чи­ва­ет­ся (В — 1). Гелий яв­ля­ет­ся инерт­ным газом, по­это­му его можно счи­тать иде­аль­ным. При изо­тер­ми­че­ском про­цес­се, со­глас­но за­ко­ну Бойля-Ма­ри­от­та, ве­ли­чи­на оста­ет­ся по­сто­ян­ной. Таким об­ра­зом, за­клю­ча­ем, что при изо­тер­ми­че­ском рас­ши­ре­нии гелия в со­су­де его дав­ле­ние умень­ша­ет­ся (А — 2).

Ответ: 231

3105

231

8. Ис­поль­зуя пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки, уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между осо­бен­но­стя­ми теп­ло­во­го про­цес­са в иде­аль­ном газе и его на­зва­ни­ем.

К каж­до­му эле­мен­ту пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий эле­мент из вто­ро­го и вне­си­те в стро­ку от­ве­тов вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ОСО­БЕН­НО­СТИ ТЕП­ЛО­ВО­ГО ПРО­ЦЕС­СА		НА­ЗВА­НИЕ ТЕП­ЛО­ВО­ГО ПРО­ЦЕС­СА
А) Все пе­ре­да­ва­е­мое газу ко­ли­че­ство теп­ло­ты идет на со­вер­ше­ние газом ра­бо­ты Б) Из­ме­не­ние внут­рен­ней энер­гии газа равно ко­ли­че­ству пе­ре­дан­ной теп­ло­ты, при этом газ не со­вер­ша­ет ра­бо­ты		1) Изо­хор­ный 2) Изо­тер­ми­че­ский 3) Изо­бар­ный 4) Адиа­бат­ный

 

A	Б

За­да­ние 12 № 3107

Ре­ше­ние.

Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, пе­ре­дан­ное газу тепло идет на из­ме­не­ние его внут­рен­ней энер­гии и на со­вер­ше­ние газом ра­бо­ты про­тив внеш­них сил: . В про­цес­се А все пе­ре­да­ва­е­мое иде­аль­но­му газу ко­ли­че­ство теп­ло­ты идет на со­вер­ше­ние газом ра­бо­ты, а зна­чит, внут­рен­няя энер­гия газа не из­ме­ня­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, не из­ме­ня­ет­ся тем­пе­ра­ту­ра газа, про­цесс А — изо­тер­ми­че­ский (А — 2). В про­цес­се Б газ не со­вер­ша­ет ра­бо­ты. Это озна­ча­ет, что его объем не из­ме­ня­ет­ся. Такой про­цесс на­зы­ва­ет­ся изо­хор­ным (Б — 1)

Ответ: 21

3107

21

9. Од­но­атом­ный иде­аль­ный газ не­из­мен­ной массы со­вер­ша­ет по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту в изо­тер­ми­че­ском про­цес­се. Как из­ме­ня­ют­ся в этом про­цес­се объем, дав­ле­ние и внут­рен­няя энер­гия газа? К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со-от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми. Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­ва­ет­ся;

2) умень­ша­ет­ся;

3) не из­ме­ня­ет­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Объём газа	Дав­ле­ние газа	Внут­рен­няя энер­гия газа

За­да­ние 12 № 3129

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку газ со­вер­ша­ет по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту, его объем уве­ли­чи­ва­ет­ся. Про­цесс из­ме­не­ния со­сто­я­ния газа изо­тер­ми­че­ский, а зна­чит, со­глас­но за­ко­ну Бойля-Ма­ри­от­та, ве­ли­чи­на долж­на оста­вать­ся по­сто­ян­ной. Таким об­ра­зом, дав­ле­ние газа умень­ша­ет­ся в ходе этого про­цес­са. На­ко­нец, внут­рен­няя энер­гия од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа про­пор­ци­о­наль­на его тем­пе­ра­ту­ре: , сле­до­ва­тель­но, внут­рен­няя энер­гия в этом про­цес­се не из­ме­ня­ет­ся.

Ответ: 123

3129

123

10. В за­кры­том со­су­де на­хо­дят­ся во­дя­ной пар и не­ко­то­рое ко­ли­че­ство воды. Как из­ме­нят­ся при изо­тер­ми­че­ском умень­ше­нии объ­е­ма со­су­да сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: дав­ле­ние в со­су­де, масса воды, масса пара? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) не из­ме­нит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Дав­ле­ние в со­су­де	Масса воды	Масса пара

 

По­яс­не­ние. Клю­чом к по­ни­ма­нию этого за­да­ния яв­ля­ет­ся опре­де­ле­ние по­ня­тия на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара. По опре­де­ле­нию это такой пар, ко­то­рый на­хо­дит­ся в ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с жид­ко­стью. При изо­тер­ми­че­ском умень­ше­нии объ­е­ма со­су­да с во­дя­ным паром ди­на­ми­че­ское рав­но­ве­сие со­хра­нит­ся, но при этом часть во­дя­но­го пара скон­ден­си­ру­ет­ся.

За­да­ние 12 № 3138

Ре­ше­ние.

В за­кры­том со­су­де над по­верх­но­стью жид­ко­сти на­хо­дит­ся на­сы­щен­ный во­дя­ной пар, то есть пар, ко­то­рый на­хо­дит­ся в ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с жид­ко­стью. Про­цесс ис­па­ре­ния с по­верх­но­сти жид­ко­сти урав­но­ве­шен об­рат­ным про­цес­сом кон­ден­са­ции пара. Кон­цен­тра­ция на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара опре­де­ля­ет­ся толь­ко тем­пе­ра­ту­рой. При изо­тер­ми­че­ском про­цес­се ди­на­ми­че­ское рав­но­ве­сие со­хра­нит­ся. Так как тем­пе­ра­ту­ра не из­ме­ня­ет­ся, кон­цен­тра­ция пара будет оста­вать­ся по­сто­ян­ной. По­сколь­ку объем умень­ша­ет­ся, часть пара скон­ден­си­ру­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, в ре­зуль­та­те умень­ше­ния объ­е­ма со­су­да масса пара умень­шит­ся, а масса воды уве­ли­чит­ся. На­сы­щен­ный пар можно счи­тать иде­аль­ным газом, а зна­чит для него вы­пол­ня­ет­ся урав­не­ние со­сто­я­ния По­сколь­ку ни тем­пе­ра­ту­ра, ни кон­цен­тра­ция не из­ме­ня­ют­ся, не будет из­ме­нять­ся и дав­ле­ние в со­су­де.

Ответ: 312

3138

312

11. В со­су­де, объем ко­то­ро­го можно из­ме­нять, на­хо­дит­ся иде­аль­ный газ. Как из­ме­нят­ся при адиа­ба­ти­че­ском уве­ли­че­нии объ­е­ма со­су­да сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: тем­пе­ра­ту­ра газа, его дав­ле­ние, кон­цен­тра­ция мо­ле­кул газа? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) не из­ме­нит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Тем­пе­ра­ту­ра газа	Дав­ле­ние газа	Кон­цен­тра­ция мо­ле­кул газа

 

По­яс­не­ние. Для ана­ли­за из­ме­не­ний, ко­то­рые воз­ник­нут в газе, не­об­хо­ди­мо вос­поль­зо­вать­ся пер­вым на­ча­лом тер­мо­ди­на­ми­ки и фор­му­лой, ко­то­рая свя­зы­ва­ет дав­ле­ние газа с кон­цен­тра­ци­ей его мо­ле­кул и тем­пе­ра­ту­рой.

За­да­ние 12 № 3142

Ре­ше­ние.

Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, пе­ре­дан­ное газу тепло идет на уве­ли­че­ние его внут­рен­ней энер­гии и на со­вер­ше­ние ра­бо­ты про­тив внеш­них сил: . Газ рас­ши­ря­ет­ся, зна­чит, он со­вер­ша­ет по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту . Про­цесс рас­ши­ре­ния адиа­ба­ти­че­ский, сле­до­ва­тель­но, теп­ло­об­мен с окру­жа­ю­щей сре­дой от­сут­ству­ет . Таким об­ра­зом, внут­рен­няя энер­гия умень­ша­ет­ся . Внут­рен­няя энер­гия иде­аль­но­го газа за­ви­сит толь­ко от тем­пе­ра­ту­ры. При умень­ше­нии внут­рен­ней энер­гии тем­пе­ра­ту­ра умень­ша­ет­ся. Масса газа в со­су­де не из­ме­ня­ет­ся, а объем уве­ли­чи­ва­ет­ся, сле­до­ва­тель­но, кон­цен­тра­ция мо­ле­кул газа умень­ша­ет­ся . Дав­ле­ние свя­за­но с кон­цен­тра­ци­ей мо­ле­кул и тем­пе­ра­ту­рой со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, при адиа­ба­ти­че­ском уве­ли­че­нии объ­е­ма газа дав­ле­ние газа умень­ша­ет­ся.

Ответ: 222

3142

222

12. По мере по­вы­ше­ния тем­пе­ра­ту­ры воды от до вода на­хо­ди­лась сна­ча­ла в твер­дом со­сто­я­нии, затем про­ис­хо­дил про­цесс плав­ле­ния, и на­гре­ва­ние жид­кой воды. Из­ме­ня­лась ли внут­рен­няя энер­гия воды во время этих трех про­цес­сов и если из­ме­ня­лась, то как? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми про­цес­са­ми, пе­ре­чис­лен­ны­ми в пер­вом столб­це, и из­ме­не­ни­я­ми внут­рен­ней энер­гии воды, пе­ре­чис­лен­ны­ми во вто­ром столб­це.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ПРО­ЦЕС­СЫ		ИХ ИЗ­МЕ­НЕ­НИЯ
А) На­гре­ва­ние льда Б) Плав­ле­ние льда В) На­гре­ва­ние жид­кой воды		1) Остаётся не­из­мен­ной 2) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 3) Умень­ша­ет­ся

 

A	Б	В

За­да­ние 12 № 3172

Ре­ше­ние.

Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, внут­рен­нюю энер­гию тела можно из­ме­нить со­вер­шая над ним ра­бо­ту или пе­ре­да­вая ему тепло. Опыт по­ка­зы­ва­ет, что для по­вы­ше­ния тем­пе­ра­ту­ры воды от до тепло не­об­хо­ди­мо под­во­дить и при на­гре­ва­нии льда, и при его плав­ле­нии, и при на­гре­ва­нии жид­кой воды. Сле­до­ва­тель­но, внут­рен­няя энер­гия воды уве­ли­чи­ва­ет­ся в ходе всех трех про­цес­сов.

Ответ: 222

3172

222

13. По мере по­ни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры от до вода на­хо­ди­лась сна­ча­ла в жид­ком со­сто­я­нии, затем про­ис­хо­дил про­цесс ее отвер­де­ва­ния, и даль­ней­шее охла­жде­ние твер­дой воды — льда. Из­ме­ня­лась ли внут­рен­няя энер­гия воды во время этих трех про¬цес­сов и если из­ме­ня­лась, то как? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми про­цес­са­ми, пе­ре­чис­лен­ны­ми в пер­вом столб­це, и из­ме­не­ни­я­ми внут­рен­ней энер­гии воды, пе­ре­чис­лен­ны­ми во вто­ром столб­це.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ ВНУТ­РЕН­НЕЙ ЭНЕР­ГИИ
А) Охла­жде­ние жид­кой воды Б) Отвер­де­ва­ние воды В) Охла­жде­ние льда		1) Остаётся не­из­мен­ной 2) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 3) Умень­ша­ет­ся

 

A	Б	В

За­да­ние 12 № 3174

Ре­ше­ние.

Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, внут­рен­нюю энер­гию тела можно из­ме­нить со­вер­шая над ним ра­бо­ту или пе­ре­да­вая ему тепло. Опыт по­ка­зы­ва­ет, что при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры воды от до тепло вы­де­ля­ет­ся и при охла­жде­нии жид­кой воды, и при ее отвер­де­ва­нии, и при охла­жде­нии льда. Сле­до­ва­тель­но, внут­рен­няя энер­гия воды умень­ша­ет­ся в ходе всех трех про­цес­сов.

Ответ: 333

3174

333

14. Внут­рен­няя энер­гия молей од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа равна U. Газ за­ни­ма­ет объем V. R — уни­вер­саль­ная га­зо­вая по­сто­ян­ная. Чему равны дав­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ра газа? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и вы­ра­же­ни­я­ми для них.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ВЫ­РА­ЖЕ­НИЕ ДЛЯ НЕЁ
А) Дав­ле­ние газа Б) Тем­пе­ра­ту­ра газа		1) 2) 3) 4)

 

A	Б

За­да­ние 12 № 3193

Ре­ше­ние.

Внут­рен­няя энер­гия од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа свя­за­на с его тем­пе­ра­ту­рой со­от­но­ше­ни­ем

. Сле­до­ва­тель­но, тем­пе­ра­ту­ра газа равна (Б — 3). Дав­ле­ние, тем­пе­ра­ту­ра и за­ни­ма­е­мый иде­аль­ным газом объем не не­за­ви­си­мы, они свя­за­ны урав­не­ни­ем со­сто­я­ния Кла­пей­ро­на-Мен­де­ле­е­ва: Таким об­ра­зом, дав­ле­ние газа равно (А — 1).

Ответ: 13

3193

13

15. В теп­ло­вой ма­ши­не один моль иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа со­вер­ша­ет про­цесс, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке 1. Этот цик­ли­че­ский про­цесс за­ме­ня­ют на дру­гой, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке 2, не из­ме­няя ни газ, ни его ко­ли­че­ство. Как в ре­зуль­та­те из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны: пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты; со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та; КПД теп­ло­вой ма­ши­ны?

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ИХ ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ
А) пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты за цикл Б) со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та за цикл В) КПД теп­ло­вой ма­ши­ны		1) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 2) Умень­ша­ет­ся 3) Не из­ме­нит­ся

 

A	Б	В

За­да­ние 12 № 3648

Ре­ше­ние.

Со­вер­ша­е­мой за цикл теп­ло­вой ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ской ра­бо­те на диа­грам­ме со­от­вет­ству­ет пло­щадь цикла. Из диа­грамм видно, что пло­щадь обоих цик­лов оди­на­ко­вая: Сле­до­ва­тель­но, со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та за цикл не из­ме­ня­ет­ся (Б — 3).

Опре­де­лить, что про­изойдёт с пе­ре­да­ва­е­мым газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ством теп­ло­ты за цикл, не­мно­го слож­нее. По­дроб­но раз­берём оба цикла. На участ­ках 1-2-3 объём газа уве­ли­чи­ва­ет­ся, его тем­пе­ра­ту­ра тоже уве­ли­чи­ва­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, по пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, на этих участ­ках тепло пе­ре­даётся газу от на­гре­ва­те­ля. На участ­ках 3-4-1 тем­пе­ра­ту­ра и объём газа умень­ша­ют­ся, а зна­чит, тепло от­во­дит­ся от си­сте­мы. Опре­де­лим, сколь­ко тепла пе­ре­да­ет­ся газу на участ­ках 1-2-3 (для этого по­тре­бу­ют­ся пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки и урав­не­ние Кла­пей­ро­на — Мен­де­ле­е­ва). Для пер­во­го цикла:

 

 

Для вто­ро­го цикла:

 

 

Таким об­ра­зом, пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля тело за цикл уве­ли­чи­ва­ет­ся (А — 1).

На­ко­нец, КПД теп­ло­вой ма­ши­ны свя­за­но с ра­бо­той за цикл и пе­ре­да­ва­е­мым газу теп­лом от на­гре­ва­те­ля со­от­но­ше­ни­ем По­сколь­ку в ре­зуль­та­те из­ме­не­ния цикла ра­бо­та газа не из­ме­ня­ет­ся, а пе­ре­да­ва­е­мое от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты уве­ли­чи­ва­ет­ся, за­клю­ча­ем, что КПД теп­ло­вой ма­ши­ны умень­ша­ет­ся (В — 2).

Ответ: 132

3648

132

16. В теп­ло­вой ма­ши­не один моль иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа со­вер­ша­ет про­цесс, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке 1. Этот цик­ли­че­ский про­цесс за­ме­ня­ют на дру­гой, изоб­ра­жен­ный на ри­сун­ке 2, не из­ме­няя ни газ, ни его ко­ли­че­ство. Как в ре­зуль­та­те из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны: пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты; со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та; КПД теп­ло­вой ма­ши­ны?

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ИХ ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ
А) Пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты за цикл Б) Со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та за цикл В) КПД теп­ло­вой ма­ши­ны		1) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 2) Умень­ша­ет­ся 3) Не из­ме­нит­ся

 

A	Б	В

За­да­ние 12 № 3649

Ре­ше­ние.

Со­вер­ша­е­мой за цикл теп­ло­вой ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ской ра­бо­те на диа­грам­ме со­от­вет­ству­ет пло­щадь цикла. Из диа­грамм видно, что пло­щадь обоих цик­лов оди­на­ко­вая: Сле­до­ва­тель­но, со­вер­ша­е­мая ма­ши­ной ме­ха­ни­че­ская ра­бо­та за цикл не из­ме­ня­ет­ся (Б  —   3).

Опре­де­лить, что про­изой­дет с пе­ре­да­ва­е­мым газу от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ством теп­ло­ты за цикл, не­мно­го слож­нее. По­дроб­но раз­бе­рем оба цикла. На участ­ках 1-2-3 объем газа уве­ли­чи­ва­ет­ся, его тем­пе­ра­ту­ра тоже уве­ли­чи­ва­ет­ся. Сле­до­ва­тель­но, по пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, на этих участ­ках тепло пе­ре­да­ет­ся газу от на­гре­ва­те­ля. На участ­ках 3-4-1 тем­пе­ра­ту­ра и объем газа умень­ша­ют­ся, а зна­чит, тепло от­во­дит­ся от си­сте­мы. Опре­де­лим, сколь­ко тепла пе­ре­да­ет­ся газу на участ­ках 1-2-3 (для этого по­тре­бу­ют­ся пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки и урав­не­ние Кла­пей­ро­на-Мен­де­ле­е­ва). Для пер­во­го цикла:

Для вто­ро­го цикла:

Таким об­ра­зом, пе­ре­да­ва­е­мое газу от на­гре­ва­те­ля тело за цикл умень­ша­ет­ся (А  —   2).

На­ко­нец, КПД теп­ло­вой ма­ши­ны свя­за­но с ра­бо­той за цикл и пе­ре­да­ва­е­мым газу теп­лом от на­гре­ва­те­ля со­от­но­ше­ни­ем . По­сколь­ку в ре­зуль­та­те из­ме­не­ния цикла ра­бо­та газа не из­ме­ня­ет­ся, а пе­ре­да­ва­е­мое от на­гре­ва­те­ля ко­ли­че­ство теп­ло­ты умень­ша­ет­ся, за­клю­ча­ем, что КПД теп­ло­вой ма­ши­ны уве­ли­чи­ва­ет­ся (В  —   1)

Ответ: 231

3649

231

17. Иде­аль­ный од­но­атом­ный газ, на­хо­дя­щий­ся в гер­ме­тич­но за­кры­том со­су­де с жёстки­ми стен­ка­ми, на­гре­ва­ют. Как из­ме­ня­ют­ся в этом про­цес­се сле­ду­ю­щие фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны: кон­цен­тра­ция мо­ле­кул, внут­рен­няя энер­гия газа, теплоёмкость газа?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1) уве­ли­чи­ва­ет­ся;

2) умень­ша­ет­ся;

3) не из­ме­ня­ет­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Кон­цен­тра­ция мо­ле­кул	Внут­рен­няя энер­гия газа	Теп­ло­ём­кость газа

За­да­ние 12 № 3759

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку газ на­хо­дит­ся в со­су­де с жёстки­ми стен­ка­ми, его объём не из­ме­ня­ет­ся. Ко­ли­че­ство газа в ходе про­цес­са также остаётся по­сто­ян­ным, а зна­чит, кон­цен­тра­ция мо­ле­кул не из­ме­ня­ет­ся.

Внут­рен­няя энер­гия фик­си­ро­ван­но­го од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа за­ви­сит толь­ко от тем­пе­ра­ту­ры:

сле­до­ва­тель­но, при на­гре­ва­нии газа, его внут­рен­няя энер­гия уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Теплоёмкость — это фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на, по­ка­зы­ва­ю­щая, какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты надо со­об­щить си­сте­ме, чтобы на­греть её на один гра­дус. Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, пе­ре­да­ва­е­мое газу тепло идёт на из­ме­не­ние его внут­рен­ней энер­гии и на ра­бо­ту про­тив внеш­них сил: Так как объём газа фик­си­ро­ван, ра­бо­ты он не со­вер­ша­ет, а зна­чит всё пе­ре­да­ва­е­мое тепло идёт на из­ме­не­ние внут­рен­ней энер­гии. Таким об­ра­зом, теплоёмкость даётся вы­ра­же­ни­ем:

Сле­до­ва­тель­но, теплоёмкость в ходе дан­но­го про­цес­са остаётся не­из­мен­ной.

 

Ответ: 313

Ответ: 313

3759

313

Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по физике. Вариант 2.

18. В ци­лин­дри­че­ском со­су­де под порш­нем на­хо­дит­ся газ. Пор­шень может пе­ре­ме­щать­ся в со­су­де без тре­ния. На дне со­су­да лежит сталь­ной шарик (см. ри­су­нок). В сосуд за­ка­чи­ва­ет­ся ещё такое же ко­ли­че­ство газа при не­из­мен­ной тем­пе­ра­ту­ре. Как из­ме­нит­ся в ре­зуль­та­те этого объём газа, его дав­ле­ние и дей­ству­ю­щая на шарик ар­хи­ме­до­ва сила?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Обьем газа	Дав­ле­ние газа	Ар­хи­ме­до­ва сила

За­да­ние 12 № 4644

Ре­ше­ние.

В на­чаль­ном и ко­неч­ном со­сто­я­ни­ях пор­шень по­ко­ит­ся, а зна­чит, пол­ная сила, дей­ству­ю­щая на него, равна нулю. От­сю­да де­ла­ем вывод, что дав­ле­ние не из­ме­ня­ет­ся ( ).

Для газа в со­су­де вы­пол­ня­ет­ся урав­не­ние со­сто­я­ния Кла­пей­ро­на — Мен­де­ле­е­ва: . Уве­ли­че­ние ко­ли­че­ства ве­ще­ства газа при не­из­мен­ных тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии при­ве­дет к уве­ли­че­нию объ­е­ма.

Сила Ар­хи­ме­да опре­де­ля­ет­ся плот­но­стью среды, в ко­то­рую по­ме­ще­но тело ( ). По­сколь­ку плот­ность газа не из­ме­ня­ет­ся , сила Ар­хи­ме­да не из­ме­ня­ет­ся.

 

Ответ: 133

Ответ: 133

4644

133

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Дальний Восток. Ва­ри­ант 5.

19. В ци­лин­дри­че­ском со­су­де под порш­нем на­хо­дит­ся газ. Пор­шень может пе­ре­ме­щать­ся в со­су­де без тре­ния. На дне со­су­да лежит сталь­ной шарик (см. ри­су­нок). Газ охла­ди­ли. Как из­ме­нит­ся в ре­зуль­та­те этого объём газа, его дав­ле­ние и дей­ству­ю­щая на шарик ар­хи­ме­до­ва сила?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Обьем газа	Дав­ле­ние газа	Ар­хи­ме­до­ва сила

За­да­ние 12 № 4679

Ре­ше­ние.

Пор­шень по­движ­ный, сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние газа не из­ме­ня­ет­ся и равно ат­мо­сфер­но­му. При изо­бар­ном про­цес­се для газа вы­пол­ня­ет­ся закон Гей-Люс­са­ка ( ). Сле­до­ва­тель­но, при охла­жде­нии объем газа умень­шит­ся.

Сила Ар­хи­ме­да опре­де­ля­ет­ся плот­но­стью среды, в ко­то­рую по­ме­ще­но тело ( ). При сжа­тии плот­ность газа уве­ли­чи­ва­ет­ся. Таким об­ра­зом, уве­ли­чи­ва­ет­ся и сила Ар­хи­ме­да, дей­ству­ю­щая на шар.

 

Пра­виль­ный ответ: 231

Ответ: 231

4679

231

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Дальний Восток. Ва­ри­ант 6.

20. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на диа­грам­ма четырёх по­сле­до­ва­тель­ных из­ме­не­ний со­сто­я­ния 2 моль иде­аль­но­го газа. Какие про­цес­сы свя­за­ны с наи­боль­ши­ми по­ло­жи­тель­ны­ми зна­че­ни­я­ми ра­бо­ты газа и ра­бо­ты внеш­них сил?

 

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между та­ки­ми про­цес­са­ми и но­ме­ра­ми про­цес­сов на диа­грам­ме. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ПРО­ЦЕС­СЫ		НО­МЕ­РА ПРО­ЦЕС­СОВ
А) Ра­бо­та газа по­ло­жи­тель­на и мак­си­маль­на Б) Ра­бо­та внеш­них сил по­ло­жи­тель­на и мак­си­маль­на		1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A	Б

За­да­ние 12 № 4681

Ре­ше­ние.

На диа­грам­ме ра­бо­те со­от­вет­ству­ет пло­щадь под гра­фи­ком про­цес­са. При этом, если газ рас­ши­ря­ет­ся, то он со­вер­ша­ет по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту, внеш­ние силы со­вер­ша­ют от­ри­ца­тель­ную ра­бо­ту. При сжа­тии газа на­о­бо­рот: газ со­вер­ша­ет от­ри­ца­тель­ную ра­бо­ту, внеш­ние силы со­вер­ша­ют по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту.

От­сю­да сразу же по­лу­ча­ем ответ. Про­цес­су с мак­си­маль­ной по­ло­жи­тель­ной ра­бо­той газа со­от­вет­ству­ет про­цесс, в ходе ко­то­ро­го газ рас­ши­ря­ет­ся, а пло­щадь под гра­фи­ком мак­си­маль­на (из ри­сун­ка ясно, что это про­цесс 2). Мак­си­маль­ную же по­ло­жи­тель­ную ра­бо­ту внеш­ние силы со­вер­ша­ют при сжа­тии, когда пло­щадь под гра­фи­ком мак­си­маль­на (это про­цесс 4).

 

Пра­виль­ный ответ: 24

Ответ: 24

4681

24

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Дальний Восток. Ва­ри­ант 6.

21. В со­су­де под порш­нем на­хо­дит­ся вода и во­дя­ной пар. Объём со­су­да мед­лен­но изо­тер­ми­че­ски уве­ли­чи­ва­ют, при этом в со­су­де еще оста­ет­ся вода. Как из­ме­ня­ют­ся при этом масса пара и его дав­ле­ние? Для каж­дой ве­ли­чи­ны под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния: