Самостоятельная работа КПД теплового двигателя. Первый закон термодинамики

Тест по теме « КПД теплового двигателя. Первый закон термодинамики»

Задания с выбором ответа.

1. При сжигании бензина в автомобиле за 5 с выделилось 10³ к Дж энергии. При этом двигатель совершил работу 400 кдж. Определите КПД двигателя.

1. 30%; 2) 60% 3) 45%; 4) 40%.

1. В тепловой машине, работающей по циклу Карно, температура холодильника 300 К, а температура нагревателя на 200 К больше. Определите КПД цикла этой тепловой машины.

1. 1,5%; 2) 40%; 3) 67%; 4) 90%

1. Тепловой двигатель получает за цикл от нагревателя количество теплоты, равное 200 Дж, и отдает холодильнику количество теплоты, равное 150 Дж. КПД двигателя равен

1. 25%; 2) 33%; 3) 67%; 4) 75%

1. У идеальной тепловой машины КПД равен 30%. Чему равна температура нагревателя, если температура холодильника 20⁰С? Ответ округлите до целого числа.

1. 419⁰С; 2) 419К; 3)29⁰С; 4) 10К

1. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 425К, а температура холодильника 300К. Двигатель получил от нагревателя количество теплоты 40 кДж. Какую работу совершило рабочее тело?

1. 3 кДж; 2) 11,8кДж; 3) 16,7 кДж; 4) 97 Дж.

1. Идеальный тепловой двигатель каждую секунду получает количество теплоты 300 Дж, а отдает – 100 Дж. Определите, во сколько раз температура нагревателя больше температуры холодильника?

1. В 1/3 раз; 2) в 3/2 раз; 3) в 2/3 раз; 4) в 3 раза.

1. Тепловой двигатель. Работающий по циклу Карно, имеет температуру нагревателя Т₁ и холодильника Т₂. Найдите работу двигателя за один цикл, если за это время он отдает холодильнику количество теплоты Q.

1. Т епловой двигатель работает по циклу, состоящему из двух адиабат и двух изохор ( см. рисунок). На каких участках цикл газа получает количество теплоты?

1. На участках 3-4, 4-1;

2. На участке 1-2;

3. На участках 1-2; 2-3;

4. На участке 4-1.

1. Определите КПД цикла ( см. рисунок), рабочим телом которого является идеальный одноатомный газ.

1) 8,5%; 2) 17%; 3) 25%; 4) 33%

1. Две тепловые машины работают по циклам, изображенным на рисунках. Сравните КПД циклов.

Задания с кратким ответом

1. На сколько изменится внутренняя энергия одного моля идеального одноатомного газа при его нагревании на 100К?

2. При изотермическом расширении идеальному газу сообщили количество теплоты 10 Дж. Какую работу совершил газ?

3. Определите удельную теплоемкость гелия в изобарном процессе. Молярная масса гелия 0,004 кг/моль.

4. В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится одноатомный газ массой 2 кг. При повышении температуры газа на 5 К его внутренняя энергия увеличилась на 3120 Дж. Определите удельную теплоемкость газа.

5. Какое количество теплоты выделяется при изобарном охлаждении 0,01 кг гелия от 200⁰С до 20⁰С? Молярная масса гелия 0,004 кг/моль.

6. Для повышения температуры газа, имеющего массу 20 кг и молярную массу 0,028 кг/моль, на 50К при постоянном давлении необходимо сообщить количество теплоты 1 МДж. Какое количество теплоты следует отнять от данного газа при постоянном объеме, чтобы его температура понизилась на 50К?

7. В двух вертикальных цилиндрах находятся при одной температуре две равные массы одного и того же газа. Подвижный поршень первого цилиндра в 2 раза тяжелее, чем во втором цилиндре. Оба цилиндра нагрели до одной и той же температуры. Газ в первом цилиндре совершил работу 100 Дж. Какую работу совершил газ во втором цилиндре?

Ответы: Задачи с выбором ответа

1. 4; 2) 2; 3) 1; 4) 1; 5)2; 6)4; 7)2; 8)4; 9)2; 10)1

Задачи с кратким ответом:

11) 1246 Дж; 12) 10 Дж; 13) 5200 Дж/(кг•К); 14) 1562 Дж/(кг•К); 15) 9349 Дж; 16) 742 Дж; 17) 100 Дж.