Второе начало термодинамики. Энтропия. Циклы.

ЗАДАНИЕ № 12

На (p,V)-диаграмме изображены два циклических процесса. Отношение работ, совершенных в каждом цикле А_I/А_II, равно…

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 2 ; 2) -1/2 ; 3) -2 ; 4) 1/2 .

---------------------------

Указания

Работа при круговом процессе: .

Работа А при круговом процессе равна по величине площади, ограниченной замкнутой кривой (контуром) зависимости p(V) на графике кругового процесса в координатах (p, V), а знак ( + или  ) определяется направлением обхода по контуру (по часовой стрелке “ + “, против часовой стрелки “ – “ ).

ЗАДАНИЕ № 13

На рисунке 1-2-5 – изотерма, 6-3-4 – изотерма, 2-3, 5-6, 4-1 – адиабаты. Рассматриваются 2 цикла: I – 12341, II – 15641. Какое из соотношений для КПД циклов справедливо?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) КПД1<КПД2; 2) КПД1>КПД2; 3) КПД1=КПД2.

ЗАДАНИЕ № 14

Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя увеличить, то КПД цикла...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1. не изменится ; 2) уменьшится ; 3) увеличится .

ЗАДАНИЕ № 15

Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру холодильника увеличить, то КПД цикла...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1. не изменится ; 2) уменьшится ; 3) увеличится .

ЗАДАНИЕ № 16

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S-энтропия. Теплота подводится к системе на участке …

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 1 – 2 ; 2) 2 – 3 ; 3) 3 – 4 ; 4) 4 – 1.

ЗАДАНИЕ № 17

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе ...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 1 – 2 ; 2) 2 – 3 ; 3) 3 – 4 ; 4) 4 – 1 .

ЗАДАНИЕ № 18

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T,S), где S – энтропия. Адиабатное сжатие происходит на этапе ...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 1 – 2 ; 2) 2 – 3 ; 3) 3 – 4 ; 4) 4 – 1.

ЗАДАНИЕ № 19

Система совеpшает цикл Каpно, получая количество теплоты Q₁ от нагpевателя пpи темпеpатуpе T₁ и отдавая количество теплоты Q₂ холодильнику пpи темпеpатуpе T₂. Все следующие утвеpждения веpны, за исключением:

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1. Энтpопия нагpевателя уменьшается. 2. КПД цикла не зависит от пpиpоды pабочего тела. 3. Выполненная pабота pавна Q1 – Q2. 4. Q1/T1=Q2/T2. 5. Энтpопия системы возpастает.

---------------------------

Указания к заданиям № 13 – 19

КПД цикла Карно: ,

где Q₁ – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя при температуре нагревателя Т₁,

Q₂ – количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику при температуре холодильника Т₂.

Цикл Карно состоит из чередующихся двух изотерм (расширения при температуре нагревателя Т₁ и сжатия при температуре холодильнике Т₂) и двух адиабат (расширения и сжатия).

Второе начало термодинамики: при необратимых процессах энтропия возрастает.

ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА

ЗАДАНИЕ № 20

Явление диффузии имеет место при наличии градиента ...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) температуры ;

2) электрического заряда ;

3) скорости слоев жидкости или газа ;

4) концентрации .

ЗАДАНИЕ № 21

При нагревании тела градиент температуры направлен вдоль оси +ОУ. В каком направлении происходит перенос тепла?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) + OХ ; 2) – OZ ; 3) – ОУ ; 4) + OZ ; 5) + ОУ .

ЗАДАНИЕ № 22

В жидкости вектор градиента концентрации примеси направлен вдоль оси +ОХ. В каком направлении происходит перенос массы примеси?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) + OZ ; 2) + OХ ; 3) – OZ ; 4) + ОУ ; 5) – ОХ .

---------------------------

Указания к заданиям № 20 – 22

Закон теплопроводности Фурье: , где Q – теплота, прошедшая посредством теплопроводности через площадь S за время t в направлении х, перпендикулярном площадке S;

– градиент температуры Т вдоль оси х;

 – коэффициент теплопроводности.

Закон диффузии Фика: где m – масса вещества, переносимая посредством диффузии через площадь S за время t в направлении х, перпендикулярном площадке S;

– градиент плотности вещества  вдоль оси х;

D – коэффициент диффузии.