Решение:

11. В идеальной тепловой машине из каждого  теплоты, получаемого от нагревателя,  отдается холодильнику. Если температура холодильника 27°С, то температура нагревателя (в °С) равна …

			127
			400
			200
			225

Решение: Коэффициент полезного действия тепловой машины определяется соотношением , где  и  – количество теплоты, полученное от нагревателя и отданное холодильнику соответственно. Для идеальной тепловой машины  ( и  – температура нагревателя и холодильника соответственно). Приравнивая правые части этих выражений, получаем . Отсюда .

12.В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …

уменьшается не меняется увеличивается

Решение:

13.В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия …

не меняется уменьшается увеличивается

Решение:

14.В процессе обратимого адиабатического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …

уменьшается не меняется увеличивается

Решение:

15.При адиабатическом расширении идеального газа …

температура и энтропия не изменяются

температура и энтропия возрастают

температура понижается, энтропия не изменяется

температура понижается, энтропия возрастает

Решение:

16.Изменение внутренней энергии газа произошло только за счет работы сжатия газа в …

изотермическом процессе

изобарном процессе

изохорном процессе

адиабатическом процессе

Решение:

Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

1. При адиабатическом расширении 2 молями одноатомного газа совершена работа, равная  2493 Дж. При этом изменение температуры составило __100___ K.

Решение: При адиабатическом расширении работа газа находится по формуле: ; следовательно,

2. Один моль идеального одноатомного газа в ходе некоторого процесса получил  теплоты. При этом его температура понизилась на . Работа ( ), совершенная газом, равна … 5000

Решение: Согласно первому началу термодинамики, , где  – количество теплоты, полученное газом,  – приращение его внутренней энергии,  – работа, совершенная газом. Отсюда . Приращение внутренней энергии в данном случае , так как температура газа в ходе процесса понизилась. . Тогда работа, совершенная газом, равна

3. При адиабатическом расширении 2 молями одноатомного газа совершена работа, равная  2493 Дж. При этом изменение температуры составило _100____ K.

Решение: При адиабатическом расширении работа газа находится по формуле: ; следовательно,

4. При изотермическом расширении 1 моля газа его объем увеличился в  раз ( ), работа газа составила 1662 Дж. Тогда температура равна ___200__ K.

Решение: При изотермическом расширении работа газа находится по формуле: ; следовательно, температура газа равна:

5. При адиабатическом расширении 2 молей одноатомного газа его температура понизилась с 300 К до 200 К, при этом газ совершил работу (в Дж), равную .2493  

Решение: При адиабатическом расширении работа газа находится по формуле:

6. Идеальному одноатомному газу в изобарном процессе подведено количество теплоты . При этом на увеличение внутренней энергии газа расходуется ____60____% подводимого количества теплоты.

Решение: Согласно первому началу термодинамики, , где  – приращение внутренней энергии,  – работа газа. Изменение внутренней энергии . Работа газа при изобарном процессе . Тогда . Доля количества теплоты, расходуемого на увеличение внутренней энергии, составит . Для одноатомного газа . Следовательно, .

7. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании к работе газа за весь цикл по модулю равно … 2 Решение: Работа газа за цикл в координатных осях  численно равна площади фигуры, ограниченной диаграммой кругового процесса.  Работа при нагревании газа численно равна площади под графиком процесса 1 – 2:  Отношение работ, совершенных в этих процессах, равно:  Модуль отношения:

8. На рисунке представлена диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа: За цикл газ получает количество теплоты (в ), равное …33

Решение: Цикл состоит из изохорного нагревания (4–1), изобарного расширения (1–2), изохорного охлаждения (2–3) и изобарного сжатия (3–4). На первых двух этапах цикла газ получает теплоту. Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, получаемое газом, равно , где – изменение внутренней энергии, – работа газа. Тогда . Таким образом, количество теплоты, получаемое газом за цикл, равно

9.На (P,V)-диаграмме изображены два циклических процесса. Отношение работ А_I/А_II, совершенных в этих циклах, равно… 2 -2 -1/2 1/2

Решение:

10. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы за весь цикл к работе при охлаждении газа равно…

5, 1,5, 2,5, 3

Решение:

11. Одному молю двухатомного газа было передано 5155 Дж теплоты, при этом газ совершил работу, равную 1000 Дж, а его температура повысилась на __200____ K.

Решение: Согласно первому началу термодинамики  Изменение внутренней энергии , с другой стороны – Следовательно,

12. Двум молям водорода сообщили  теплоты при постоянном давлении. При этом его температура повысилась на __10____ К. (Считать связь атомов в молекуле жесткой. ) Ответ округлите до целого числа.

Решение: Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, получаемое газом, равно , где – изменение внутренней энергии, – работа газа. Количество теплоты, сообщаемое газу при постоянном давлении можно представить в виде  Здесь  – число степеней свободы молекул двухатомного газа с жесткой связью атомов в молекуле. Отсюда

13. Идеальному трехатомному газу (с нелинейными молекулами) в изобарном процессе подведено количество теплоты . При этом на работу расширения расходуется __25______% подводимого количества теплоты. (Считать связь атомов в молекуле жесткой.)

Решение: Согласно первому началу термодинамики, , где  – количество теплоты, полученное газом,  – приращение его внутренней энергии,  – работа, совершенная газом. Изменение внутренней энергии . Работа газа при изобарном процессе . Тогда . Доля количества теплоты, расходуемого на работу расширения, составит . Для трехатомного газа с жесткой связью атомов в молекуле . Следовательно, .