Самостоятельная работа «Законы термодинамики»
10 класс
Самостоятельная работа «Законы термодинамики» представляет собой карточки с задачами разного уровня сложности. В работе 32 варианта карточек. В каждой карточке три разноуровневые задачи. Карточки можно использовать при проверке знаний и умений обучающихся 10 класса по теме «Законы термодинамики».
1.Время выполнения работы – 25 минут.
2.Задача №1 – 1 балл, задача №2 – 2 балла, задача №3 – 3 балла.
3.Рабочей тетрадью, интернетом и учебником пользоваться нельзя.
4.Можно использовать непрограммируемый калькулятор.
Система оценок:
«5» (отлично) – 5-6 баллов;
«4» (хорошо) – 3-4 балла;
«3» (удовлетворительно) – 1-2 балла;
«2» (неудовлетворительно) – менее 1 балла.
Ответы к заданиям самостоятельной работы «Законы термодинамики»
вариант | номер задания | вариант | номер задания |
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
1 | 160 кДж | 301,2 К; 0,4 | ≈ 548 м/с | 17 | 2077,5 Дж | 460 К | ≈ 1,4 кг |
2 | 2077,5 Дж | ≈ 42%; ≈ 46 кДж | 114,6 км | 18 | 498,6 Дж | 301,2 К; 0,4 | ≈ 603 г |
3 | 498,6 Дж | ≈ 196 г | ≈ 1,4 кг | 19 | 1495,8 Дж | ≈ 42%; ≈ 46 кДж | ≈ 16 0С |
4 | 1495,8 Дж | ≈ 9 кВт | ≈ 603 г | 20 | 2493 Дж | ≈ 196 г | ≈ 548 м/с |
5 | 2493 Дж | 460 К | ≈ 16 0С | 21 | 160 кДж | 460 К | ≈ 603 г |
6 | 160 кДж | ≈ 42%; ≈ 46 кДж | ≈ 1,4 кг | 22 | 2077,5 Дж | 301,2 К; 0,4 | ≈ 16 0С |
7 | 2077,5 Дж | ≈ 196 г | ≈ 603 г | 23 | 498,6 Дж | ≈ 42%; ≈ 46 кДж | ≈ 548 м/с |
8 | 498,6 Дж | ≈ 9 кВт | ≈ 16 0С | 24 | 1495,8 Дж | ≈ 196 г | 114,6 км |
9 | 1495,8 Дж | 460 К | ≈ 548 м/с | 25 | 2493 Дж | ≈ 9 кВт | ≈ 1,4 кг |
10 | 2493 Дж | 301,2 К; 0,4 | 114,6 км | 26 | ≈ 9349 Дж | ≈ 25,5 кВт | ≈ 85,2 0С |
11 | 160 кДж | ≈ 196 г | ≈ 16 0С | 27 | ≈ 40 кДж | ≈ 8,5 м | ≈ 65 Вт |
12 | 2077,5 Дж | ≈ 9 кВт | ≈ 548 м/с | 28 | 12465 Дж | ≈ 25,5 кВт | 350 м/с |
13 | 498,6 Дж | 460 К | 114,6 км | 29 | ≈ 9349 Дж | ≈ 8,5 м | 350 м/с |
14 | 1495,8 Дж | 301,2 К; 0,4 | ≈ 1,4 кг | 30 | ≈ 40 кДж | ≈ 25,5 кВт | ≈ 85,2 0С |
15 | 2493 Дж | ≈ 42%; ≈ 46 кДж | ≈ 603 г | 31 | 12465 Дж | ≈ 25,5 кВт | ≈ 65 Вт |
16 | 160 кДж | ≈ 9 кВт | 114,6 км | 32 | ≈ 40 К | ≈ 44,2 кВт | ≈ 4,1 кг |
Вариант 1
№1
При изобарном расширении газа на 0,5 м3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа.
№2
КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480 0С. Какова температура холодильника, и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
№3
С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 0С? При ударе в тепло превращается 40% энергии пули. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления свинца – 25 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 0С.
Вариант 2
№1
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К?
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. Каков КПД машины и какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
№3
С какой высоты над поверхностью Земли должен начать падение кусочек льда, находящийся при температуре –20 0С, чтобы к моменту удара о землю он полностью расплавился? Считать, что 50% кинетической энергии кусочка льда превращается во внутреннюю. Удельная теплоёмкость льда 4200 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления льда – 340 кДж/кг.
Вариант 3
№1
Какую работу совершили над двумя молями идеального одноатомного газа при его адиабатном сжатии, если температура газа увеличилась на 20 К?
№2
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути (найти массу топлива). Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
Какое количество снега, имеющего температуру –5 0С, растает под колёсами автомобиля, если он буксует в течение 30 с. Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. Удельная теплоёмкость снега равна 2100 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления снега – 340 кДж/кг.
Вариант 4
№1
Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К.
№2
Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? Плотность бензина 710 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
В сосуд с 2 л воды и некоторым количеством льда при 0 0С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 0С. В результате весь лёд растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 0С. Определите массу находящегося в сосуде льда. Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4,2 кДж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 5
№1
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300 К, изохорно охлаждается так, что его давление падает в 3 раза. Определить количество отданной газом теплоты.
№2
Тепловая машина Карно 70% тепла, получаемого от нагревателя, отдаёт холодильнику. Определите температуру нагревателя машины, если температура холодильника 49 0С.
№3
В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0 0С. Какой будет температура смеси, если в сосуд внести 25 г водяного пара при 100 0С? Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4200 Дж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 6
№1
При изобарном расширении газа на 0,5 м3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа.
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. Каков КПД машины и какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
№3
Какое количество снега, имеющего температуру –5 0С, растает под колёсами автомобиля, если он буксует в течение 30 с. Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. Удельная теплоёмкость снега равна 2100 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления снега – 340 кДж/кг.
Вариант 7
№1
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К?
№2
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути (найти массу топлива). Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
В сосуд с 2 л воды и некоторым количеством льда при 0 0С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 0С. В результате весь лёд растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 0С. Определите массу находящегося в сосуде льда. Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4,2 кДж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 8
№1
Какую работу совершили над двумя молями идеального одноатомного газа при его адиабатном сжатии, если температура газа увеличилась на 20 К?
№2
Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? Плотность бензина 710 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0 0С. Какой будет температура смеси, если в сосуд внести 25 г водяного пара при 100 0С? Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4200 Дж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 9
№1
Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К.
№2
Тепловая машина Карно 70% тепла, получаемого от нагревателя, отдаёт холодильнику. Определите температуру нагревателя машины, если температура холодильника 49 0С.
№3
С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 0С? При ударе в тепло превращается 40% энергии пули. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления свинца – 25 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 0С.
Вариант 10
№1
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300 К, изохорно охлаждается так, что его давление падает в 3 раза. Определить количество отданной газом теплоты.
№2
КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480 0С. Какова температура холодильника, и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
№3
С какой высоты над поверхностью Земли должен начать падение кусочек льда, находящийся при температуре –20 0С, чтобы к моменту удара о землю он полностью расплавился? Считать, что 50% кинетической энергии кусочка льда превращается во внутреннюю. Удельная теплоёмкость льда 4200 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления льда – 340 кДж/кг.
Вариант 11
№1
При изобарном расширении газа на 0,5 м3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа.
№2
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути (найти массу топлива). Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0 0С. Какой будет температура смеси, если в сосуд внести 25 г водяного пара при 100 0С? Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4200 Дж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 12
№1
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К?
№2
Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? Плотность бензина 710 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 0С? При ударе в тепло превращается 40% энергии пули. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления свинца – 25 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 0С.
Вариант 13
№1
Какую работу совершили над двумя молями идеального одноатомного газа при его адиабатном сжатии, если температура газа увеличилась на 20 К?
№2
Тепловая машина Карно 70% тепла, получаемого от нагревателя, отдаёт холодильнику. Определите температуру нагревателя машины, если температура холодильника 49 0С.
№3
С какой высоты над поверхностью Земли должен начать падение кусочек льда, находящийся при температуре –20 0С, чтобы к моменту удара о землю он полностью расплавился? Считать, что 50% кинетической энергии кусочка льда превращается во внутреннюю. Удельная теплоёмкость льда 4200 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления льда – 340 кДж/кг.
Вариант 14
№1
Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К.
№2
КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480 0С. Какова температура холодильника, и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
№3
Какое количество снега, имеющего температуру –5 0С, растает под колёсами автомобиля, если он буксует в течение 30 с. Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. Удельная теплоёмкость снега равна 2100 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления снега – 340 кДж/кг.
Вариант 15
№1
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300 К, изохорно охлаждается так, что его давление падает в 3 раза. Определить количество отданной газом теплоты.
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. Каков КПД машины и какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
№3
В сосуд с 2 л воды и некоторым количеством льда при 0 0С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 0С. В результате весь лёд растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 0С. Определите массу находящегося в сосуде льда. Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4,2 кДж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 16
№1
При изобарном расширении газа на 0,5 м3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа.
№2
Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? Плотность бензина 710 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
С какой высоты над поверхностью Земли должен начать падение кусочек льда, находящийся при температуре –20 0С, чтобы к моменту удара о землю он полностью расплавился? Считать, что 50% кинетической энергии кусочка льда превращается во внутреннюю. Удельная теплоёмкость льда 4200 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления льда – 340 кДж/кг.
Вариант 17
№1
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К?
№2
Тепловая машина Карно 70% тепла, получаемого от нагревателя, отдаёт холодильнику. Определите температуру нагревателя машины, если температура холодильника 49 0С.
№3
Какое количество снега, имеющего температуру –5 0С, растает под колёсами автомобиля, если он буксует в течение 30 с. Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. Удельная теплоёмкость снега равна 2100 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления снега – 340 кДж/кг.
Вариант 18
№1
Какую работу совершили над двумя молями идеального одноатомного газа при его адиабатном сжатии, если температура газа увеличилась на 20 К?
№2
КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480 0С. Какова температура холодильника, и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
№3
В сосуд с 2 л воды и некоторым количеством льда при 0 0С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 0С. В результате весь лёд растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 0С. Определите массу находящегося в сосуде льда. Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4,2 кДж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 19
№1
Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К.
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. Каков КПД машины и какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
№3
В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0 0С. Какой будет температура смеси, если в сосуд внести 25 г водяного пара при 100 0С? Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4200 Дж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 20
№1
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300 К, изохорно охлаждается так, что его давление падает в 3 раза. Определить количество отданной газом теплоты.
№2
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути (найти массу топлива). Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 0С? При ударе в тепло превращается 40% энергии пули. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления свинца – 25 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 0С.
Вариант 21
№1
При изобарном расширении газа на 0,5 м3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа.
№2
Тепловая машина Карно 70% тепла, получаемого от нагревателя, отдаёт холодильнику. Определите температуру нагревателя машины, если температура холодильника 49 0С.
№3
В сосуд с 2 л воды и некоторым количеством льда при 0 0С, было введено 0,4 кг водяного пара при 100 0С. В результате весь лёд растаял, и вода в сосуде нагрелась до 70 0С. Определите массу находящегося в сосуде льда. Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4,2 кДж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 22
№1
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К?
№2
КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480 0С. Какова температура холодильника, и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
№3
В сосуде находится смесь 200 г воды и 130 г льда при 0 0С. Какой будет температура смеси, если в сосуд внести 25 г водяного пара при 100 0С? Удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды – 4200 Дж/(кг К), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Вариант 23
№1
Какую работу совершили над двумя молями идеального одноатомного газа при его адиабатном сжатии, если температура газа увеличилась на 20 К?
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. Каков КПД машины и какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
№3
С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 0С? При ударе в тепло превращается 40% энергии пули. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления свинца – 25 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 0С.
Вариант 24
№1
Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К.
№2
Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути (найти массу топлива). Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
С какой высоты над поверхностью Земли должен начать падение кусочек льда, находящийся при температуре –20 0С, чтобы к моменту удара о землю он полностью расплавился? Считать, что 50% кинетической энергии кусочка льда превращается во внутреннюю. Удельная теплоёмкость льда 4200 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления льда – 340 кДж/кг.
Вариант 25
№1
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300 К, изохорно охлаждается так, что его давление падает в 3 раза. Определить количество отданной газом теплоты.
№2
Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? Плотность бензина 710 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
Какое количество снега, имеющего температуру –5 0С, растает под колёсами автомобиля, если он буксует в течение 30 с. Мощность автомобиля 20 кВт, а на буксовку уходит 80% всей мощности двигателя. Удельная теплоёмкость снега равна 2100 Дж/(кг К), а удельная теплота плавления снега – 340 кДж/кг.
Вариант 26
№1
Одноатомный газ аргон массой 0,2 кг находится при температуре 127 0С. Аргон расширился без теплообмена с окружающими телами так, что его температура стала равна –23 0С. Найти работу, совершённую газом.
№2
Автомобиль расходует бензин объёмом 13 л на пути в 100 км. Определите развиваемую автомобилем полезную мощность, если его скорость 90 км/ч, а КПД двигателя 24%. Плотность бензина 710 кг/м3, удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг.
№3
На сколько градусов нагреется при штамповке кусок стали массой 1,5 кг от удара молота массой 4000 кг, если скорость молота в момент удара 7 м/с, а на нагревание стали затрачивается 60% энергии молота? Удельная теплоёмкость стали 460 Дж/(кг К).
Вариант 27
№1
В цилиндре при температуре 20 0С находится воздух массой 1 кг. Какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха до 160 0С? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, поднимает груз массой 400 кг. Рабочее тело машины получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. На какую максимальную высоту поднимает груз тепловая машина? Трением пренебречь.
№3
При сверлении металла ручной дрелью стальное сверло массой 50 г за 3 минуты нагрелось на 70 0С. Считая, что на нагревание сверла пошло 15 % всей затраченной энергии, определить развиваемую при сверлении мощность. Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг К).
Вариант 28
№1
Объём кислорода массой 160 г, температура которого 27 0С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найти работу газа при расширении. Молярная масса кислорода равна 0,032 кг/моль.
№2
Автомобиль расходует 5,67 кг бензина на 50 км пути. Определите среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля, если средняя скорость его движения 80 км/ч, а КПД двигателя 22%. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
С какой наименьшей скоростью должна лететь свинцовая дробинка, чтобы при ударе о препятствие она расплавилась? Считать, что 80% кинетической энергии дробинки превратилось во внутреннюю энергию. Температура дробинки до удара была равна 127 0С, удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), удельная теплота плавления свинца 23 кДж/кг, температура плавления свинца 327 0С.
Вариант 29
№1
Одноатомный газ аргон массой 0,2 кг находится при температуре 127 0С. Аргон расширился без теплообмена с окружающими телами так, что его температура стала равна –23 0С. Найти работу, совершённую газом.
№2
Идеальная тепловая машина, для которой окружающий воздух при нормальных условиях является холодильником, поднимает груз массой 400 кг. Рабочее тело машины получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты 80 кДж. На какую максимальную высоту поднимает груз тепловая машина? Трением пренебречь.
№3
С какой наименьшей скоростью должна лететь свинцовая дробинка, чтобы при ударе о препятствие она расплавилась? Считать, что 80% кинетической энергии дробинки превратилось во внутреннюю энергию. Температура дробинки до удара была равна 127 0С, удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг К), удельная теплота плавления свинца 23 кДж/кг, температура плавления свинца 327 0С.
Вариант 30
№1
В цилиндре при температуре 20 0С находится воздух массой 1 кг. Какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха до 160 0С? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.
№2
Автомобиль расходует 5,67 кг бензина на 50 км пути. Определите среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля, если средняя скорость его движения 80 км/ч, а КПД двигателя 22%. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
№3
На сколько градусов нагреется при штамповке кусок стали массой 1,5 кг от удара молота массой 4000 кг, если скорость молота в момент удара 7 м/с, а на нагревание стали затрачивается 60% энергии молота? Удельная теплоёмкость стали 460 Дж/(кг К).
Вариант 31
№1
Объём кислорода массой 160 г, температура которого 27 0С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найти работу газа при расширении. Молярная масса кислорода равна 0,032 кг/моль.
№2
Автомобиль расходует бензин объёмом 13 л на пути в 100 км. Определите развиваемую автомобилем полезную мощность, если его скорость 90 км/ч, а КПД двигателя 24%. Плотность бензина 710 кг/м3, удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг.
№3
При сверлении металла ручной дрелью стальное сверло массой 50 г за 3 минуты нагрелось на 70 0С. Считая, что на нагревание сверла пошло 15 % всей затраченной энергии, определить развиваемую при сверлении мощность. Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг К).
Вариант 32
№1
При адиабатном сжатии 8 г гелия в цилиндре компрессора была совершена работа 1 кДж. Определите изменение температуры газа. Молярная масса гелия 4 г/моль.
№2
Двигатель автомобиля расходует за час работы 5 кг бензина. При этом температура газа в цилиндре двигателя 1200 К, а отработанного газа 370 К. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг. Определите мощность, развиваемую двигателем.
№3
В железном баке массой 5 кг находится 20 кг воды и 6 кг льда при 0 0С. Какое количество стоградусного водяного пара следует ввести в бак, чтобы растопить лёд и нагреть воду до 70 0С? Удельные теплоёмкости воды и железа соответственно равны 4200 Дж/(кг К) и 460 Дж/(кг К). Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, а удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.