2.2 Основы термодинамики

252. Идеальная тепловая машина развивает мощность N= 500Вт. Температура нагревателя и холодильника идеальной тепловой машины соответственно T₁=600К и t₂= 27ºС . Если рабочему телу от нагревателя передается за некоторое время t энергия Q=1кДж, то это время t равно:

1) 1с 2) 1,5с 3) 2с 4) 2,5с 5) 3с

253. Водонагревательный котел рассчитан на использование в качестве топлива каменного угля с удельной теплотой сгорания q=30МДж/кг. Если при сгорании топлива массой m=2 кг вода (ρ=1000кг/м³ ) в котле объемом V=20л с удельной теплоемкостью с=4,2кДж/(кг∙К) нагрелась на ∆t = 50ºС, то КПД η такого котла равен:

1) 25% 2) 28% 3) 30% 4) 33% 5) 35%

254. Расход топлива в двигателе автомобиля при скорости движения υ =72 км/ч составляет V= 40 л . Удельная теплота сгорания топлива q=46 МДж/кг, а его плотность ρ=800 кг/м³ . Если двигатель при этом развивает среднюю мощность N=16кВт и имеет КПД η=25%, то автомобиль проехал путь l равный:

1) 400км 2) 420км 3) 440км 4) 460км 5) 480км

255. Реактивный самолет имеет четыре двигателя, каждый из которых развивает силу тяги F= 30кН. Если КПД двигателей η=25%, плотность керосина ρ=800 кг/м³ и удельная теплота его сгорания q=46 МДж/кг, то расход керосина V на перелет длиной l =2300км равен

1) 25м³ 2) 30м³ 3) 35м³ 4) 40м³ 5) 45м³

256. В процессе изобарного нагревания идеального одноатомного газа в количестве ν=1 моль ему было передано количество теплоты Q=830Дж и при этом температура газа изменяется на ∆Т, равное…..К (40)

257. В процессе изобарного нагревания идеального газа под давлением р=300 кПа его температура изменилась от Т₁=300К до t₂=32ºС. Если при этом объем газа в начальном состоянии V₁=1л, то газ в ходе процесса совершает работу А равную ….Дж (5)

258. Баллон вместимостью V=50л содержит идеальный одноатомный газ. Если газу сообщить количество теплоты Q=3 кДж, и при этом его температура увеличится в 3 раза, то первоначальное давление газа р … кПа (20)

259. В процессе изобарного нагревания идеального одноатомного газа под давлением р=100 кПа его объем увеличивается на ∆V=4л. При этом газу было передано количество теплоты Q равное …. кДж (1)

260. Если в процессе изобарного нагревания идеального одноатомного газа ему было передано количество теплоты Q=3 кДж и его объем увеличивается на ∆V=4л, то нагревание происходит при давлении р равном… кПа (300)

261. Шар объемом V=5дм³ заполнен идеальным одноатомным газом. Если внутренняя энергия газа U=1,5 кДж, то он находится под давлением р равном ….. кПа (200)

262. Идеальный газ в количестве ν=2 моля изобарно расширяют так, что его объем в конечном состоянии V₂ в 3 раза меньше, чем в начальном V₁. Если при этом совершается работа А= 16,6 кДж, то начальная температура газа Т₁ равна ….К (500)

263. Идеальный одноатомный газ в количестве ν =20 моль изобарно нагревают так, что его объем увеличивается в 2 раза. Если начальная температура газа Т₁=400К, то при этом газу передается количество теплоты Q равное … кДж. (166)

264. Идеальный одноатомный газ в количестве ν =20 моль при температуре Т₁=500К из состояния 1 в состояние 2 переводят один раз изобарно, а другой – изохорно. Если при этом температура газа в обоих случаях возросла в 2 раза, то разность поглощенных в этих процессах теплот ( Q₁- Q₂) равна ….. кДж. (83)

265. Некоторая масса кислорода (М_r=32) совершает замкнутый процесс, изображенный на рисунке. Если Т₃=320К,

V₁=8,3л и р₂=200кПа, то масса газа m равна:

1. 10г 2) 15г 3) 20г 4) 25г 5) 30г

266.Некоторая масса кислорода (М_r=32) совершает замкнутый процесс, изображенный на рисунке. Если Т₁=320К,

V₁=8,3л, р₂=200кПа и V₃ =16,6л, то масса газа m равна

1. 10г 2) 15г 3) 20г 4) 25г 5) 30г

267. В герметичном сосуде находится ν=2/3 моля идеального одноатомного газа при температуре Т₁=300К. Для увеличения температуры газа до Т₂=400К ему необходимо передать количество теплоты равное (в Дж) (830 )

268. Расход бензина в двигателе мотоцикла при скорости движения υ =108 км/ч составляет V= 3,7 л на пути l=100 км. Удельная теплота сгорания топлива q=46 МДж/кг, а его плотность ρ=700 кг/м³. Если КПД двигателя η=25%, то он развивает среднюю мощность N, равную

1) 7,1кВт 2) 7,5кВт 3) 7,9кВт 4) 8,4кВт 5) 8,9кВт

269. Один моль одноатомного газа начальной температуры t₀=0ºС нагревают при постоянном давлении. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы его объем удвоился?

1) 1,1 кДж 2) 2,3 кДж 3) 2,9 кДж 4) 3,4 кДж 5) 5,7 кДж

270. В воду объемом V=3,4 л положили лед, температура которого равна t₁=0С. Начальная температура воды t₂ =20С. Какой массы m нужно взять лед, чтобы он весь растаял? Удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/кг·С, удельная теплота плавления льда λ= 34·10⁵ Дж/кг, а плотность воды ρ=1 г/см³.

1) 50 г 2) 6,4 г 3) 7,5 г 4) 84 г 5) 93

271. Автомобиль движется со скоростью υ=72 км/ч. Мощность двигателя N=60кВт. Расход бензина на s=1 км пути m₀=0,22кг. Удельная теплота сгорания бензина q=46 МДж/кг. Каков коэффициент полезного действия двигателя ή?

1) 30 % 2) 28 % 13) 25 % 4) 22 % 5) 18 %

272. Какое количество теплоты нужно сообщить одноатомному газу, количество вещества которого ν=2 моля, для изобарного его нагревания на ∆Т=10К?

1) 405 Дж 2) 415 Дж 3) 425 Дж 4) 435 Дж 5) 445 Дж

273. Температура нагревателя идеальной тепловой машины t₁= 127˚С, холодильника t₂=27˚С. Количество теплоты, получаемое машиной ежесекундно от нагревателя Q=60кДж. Какова мощность теплоотдачи N холодильнику?

1) 40 кВт 2) 42 кВт 3) 45 кВт 4) 48 кВт 5) 50 кВт

274. Если в воду массой m₁=10кг и удельной теплоемкостью с₁=4,2 кДж/(кг·К), взятой при температуре t₁=10ºС, вливают олово с удельной теплоемкостью с₂=0,23 кДж/(кг·К), удельной теплотой плавления λ =60 кДж:/кг и массой m ₂=5кг при температуре его плавления t₂=232ºС, то температура воды повысится на:

1) 11ºС 2) 13ºС 3) 16ºС 4) 17ºС 5) 18ºС

275. На поверхность льда с плотностью ρ= 900кг/м³ и удельной теплотой плавления λ=330кДж/кг при температуре t₁=0ºС. ставится стальной цилиндр массой m₁=200г, удельной теплоемкостью с=0,46 кДж/(кг·К) и площадью основания S=10см² при температуре t₂=100ºС. Если 82% энергии, выделившейся при охлаждении цилиндра, передается льду плотностью ρ=900кг/м³, то цилиндр углубится в лед на высоту h:

1) 1,3см 2) 1,5см 3) 1,8см 4) 2,1см 5) 2,6см

276. Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный

одноатомный газ, работая по указанному на рисунке циклу, имеет КПД (в % с точностью до целых), равный ……(11)

277. При сгорании бензина массой m₁=80г и удельной теплотой сгорания q=46 МДж/кг кусок олова с удельной теплоемкостью с=0,23 кДж/(кг·К) и удельной теплотой плавления λ =60 кДж:/кг, взятый при температуре t₁=32ºС, был переведен из твердого в жидкое состояние при температуре плавления t₂=232ºС. Если 50% энергии сгоревшего бензина передано олову, то масса олова m₂ равна:

1) 15,2кг 2) 17,4кг 3) 21,7кг 4) 27,3кг 5) 32,5кг

278. В калориметре находится снег массой m₁=0,272кг с удельной теплотой плавления λ=330кДж/кг при температуре t₁=0ºС. Для того , чтобы в калориметре образовалась вода( удельная теплоемкость с=4,2 кДж/(кг·К) ) при той же температуре, нужно в него впустить пар массой m₂ (удельная теплота парообразования L=2,3 МДж/кг) при температуре t₂=100ºС массой:

1) 10г 2) 15г 3) 20г 4) 25г 5) 33г

279. В сосуде находится вода массой m=3 кг с удельной теплоемкостью с=4,2 кДж/(кг·К) и удельной теплотой парообразования L=2,3 МДж:/кг при температуре t₁=50ºС. В воду опускают кусок стали. Если сталь передает воде количество теплоты Q=860 кДж и теплообменом между водой, сосудом и окружающим воздухом пренебречь, то в пар обращается вода массой m:

1) 0,1кг 2) 0,2кг 3) 0,3кг 4) 0,4кг 5) 0,5кг

280. Два моля идеального газа изобарно расширяют так, что концентрация его молекул в конечном состоянии в 3 раза меньше, чем в начальном. Если при этом совершается работа А= 16,6 кДж, то начальная температура газа равна:

1) 300К 2) 350К 3) 400К 4) 450К 5) 500К

281. В процессе изобарного нагревания идеального одноатомного газа ему было передано количество теплоты Q=300 Дж и при этом газ совершает работу:

1) 100Дж 2) 120Дж 3) 140Дж 4) 160Дж 5) 180Дж

282. Какая часть количества теплоты, переданная одноатомному идеальному газу в изобарном процессе, идет на совершение работы?

1) 40% 2) 50% 3) 60% 4) 70% 5) 80%

283. Какая часть количества теплоты, сообщенной идеальному одноатомному газу в изобарном процессе, идет на увеличение его внутренней энергии?

1) 30% 2) 40% 3) 50% 4) 60% 5) 70%

284. Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения υ=108 км/ч расход бензина составляет V₀= 3,7л на s= 100 км пути, а КПД двигателя ή=25%? Плотность бензина ρ=700кг/м³,а его удельная теплота сгорания q=46МДж/кг.

1) 7,1кВт 2) 7,5кВт 3) 7,9кВт 4) 8,4кВт 5) 8,9кВт

285. В откачанном герметически закрытом сосуде объемом V=10дм³ находится открытая колбочка с массой m=10г воды. Сосуд нагревают до температуры t=100ºС. Какая масса воды испарится? Нормальное атмосферное давление p_a =10⁵Па.

1) 4,6г 2) 4,9г 3) 5,3г 4) 5,6г 5) 5,8г

286. В теплоизолированный сосуд, содержащий m₁=1,5 кг воды при t₁= 15С, впускают m₂=200 г водяного пара при t₂=100 С. Какая общая температура t установится в сосуде? Удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/кг, а удельная теплота парообразования L= 2,3 МДж/кг.

1) 75С 2) 84С 3) 89С 4) 95С 5) 97С

287. Если идеальная тепловая имеет полезную мощность Р=74,5 кВт и работает в температурном интервале от t₁=100^оС до t₂=0^оС, то количество теплоты Q, полученное от нагревателя за t=1 час, равно:

1) 1,7 МДж 2) 27 МДж 3) 278 МДж 4) 546 МДж 5) 1000 МДж

288. В идеальной тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа A=400Дж. Какова температура нагревателя, если температура холодильника t₂= 27ºС?

1) 193 С 2) 207 С 3) 227 С 4) 253 С 5) 273 С