Основы термодинамики

Основы термодинамики

1.ЦТ-05 Идеальный газ совершает циклический процесс, состоящий из изобары, изотермы и изохоры, причем V₃-V₁=600 см³, а коэффициент полезного действия цикла η=20%. Если газ получил от нагревателя количество теплоты Q₁=6,00 кДж и при изотермическом расширении совершил работу А=1,50 кДж, то начальное давление р₁ газа равно 1)200 кПа 2)300 кПа 3)400 кПа 4)500 кПа 5)600 кПа

2.ЦТ-05 Шар вместимостью V=5 000 см³ заполнен идеальным одноатомным газом. Если внутренняя энергия газа U=1,50 кДж, то он находится под давлением р, равным…кПа (200 кПа)

4.ЦТ-05 Если при изобарном нагревании идеального одноатомного газа ему было передано количество теплоты Q=300 Дж, то силы давления газа совершили работу А, равную…Дж (120 кДж)

7.ЦТ-05 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого ν=10 моль, изобарно сжимают так, что его объем уменьшается в три раза. Если начальная температура газа Т₁=600 К, то при этом выделяется количество теплоты Q, равное…кДж (83 кДж)

8.ЦТ-05 Идеальный газ совершает циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем V₁=1,0 л, V₄=2,0 л, р₁=0,50 МПа, р₂=1,0 МПа. Если КПД цикла η=20%, то газ получил от нагревателя количество теплоты Q₁, равное 1)0,50 кДж 2)1,0 кДж 3)1,5 кДж 4)2,0 кДж 5)2,5 кДж

10.ЦТ-05 Баллон вместимостью V=50 л содержит идеальный одноатомный газ по давлением р=20 кПа. Если газу сообщить количество теплоты Q=3 кДж, то абсолютная температура газа увеличится в…раз(а) (3)

11.ЦТ-05 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого ν=20 моль, при температуре Т₁=500 К из состояния 1 в состояние 2 переводят один раз изобарно, а другой – изохорно. Если при этом температура газа в каждом процессе возросла в два раза, то разность (Q₁-Q₂) поглощенных в этих процессах теплот равна…кДж (83 кДж)

12.ЦТ-05 Если при изобарном нагревании идеального одноатомного газа под давлением р=200 кПа ему было передано количество теплоты Q=3 кДж, то изменение объема ∆V газа равно…литра(ов) (6 л)

14.ЦТ-06 Два моль идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 3. При переходе из начального состояния в конечное газ получил количество теплоты Q=5,0 кДж. Если температура газа изменилась на ∆Т=100 К, то на участке 2-3 силы давления газа совершили работу А, равную 1)0,85 кДж 2)1,7 кДж 3)2,4 кДж 4)3,4 кДж 5)4,5 кДж

15.ЦТ-06 Идеальный тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, может поднять груз массой m=280 кг на максимальную высоту h=7,0 м. Если температура нагревателя Т₁=500 К, а температура холодильника Т₂=300 К, то за время подъема рабочее тело двигателя получает от нагревателя количество теплоты Q, равное 1)20 кДж 2)28 кДж 3)49 кДж 4)56 кДж 5)96 кДж

18.ЦТ-06 Идеальный тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, развивает полезную мощность Р=186 кВт, расходуя в час m=30,0 кг топлива (q=36,0 МДж/кг). Если газы, образующиеся в цилиндре двигателя при сгорании топлива, имеют температуру Т₁=1000 К, то температура Т₂ отработанных газов равна 1)273 К 2)300 К 3)327 К 4)380 К 5)400 К

19.ЦТ-06 Рабочее тело идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, отдает холодильнику полученного от нагревателя количества теплоты. Если температура холодильника t₂=27,0⁰С, то температура t₁ нагревателя равна 1)40⁰С 2)88⁰С 3)150⁰С 4)177⁰С 5)210⁰С

20.ЦТ-06 Идеальный газ, масса которого постоянна, при переходе из состояния 1 в состояние 3 получил количество теплоты Q=1,0 кДж. Если р₀=100 кПа, ∆V₁=1,6 л, то при изотермическом расширении на участке 2-3 силы давления газа совершили работу А, равную 1)200 Дж 2)300 Дж 3)400 Дж 4)500Дж 5)600Дж

24.ЦТ-06 Температура холодильника идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, t₂=27,0⁰С. если рабочее тело отдает холодильнику 75% количества теплоты, полученной от нагревателя, то температура нагревателя t₁ равна 1)36⁰С 2)102⁰С 3)127⁰С 4)273⁰С 5)300⁰С

25.ЦТ-06 Пять моль идеального газа переводя из состояния 1 в состояние 3. Если изменения температуры газа на участках 1-2 и 2-3 одинаковы (∆Т₁₂=∆Т₂₃=20 К), то при переходе из начального состояния в конечное газ получил количество теплоты Q, равное 1)3,3 кДж 2)3,8 кДж 3)4,2 кДж 4)5,3 кДж 5)6,3 кДж

28.ЦТ-08 С идеальным газом, количество вещества которого ν=0,200 моль, совершают замкнутый циклический процесс. Точки 2 и 4 находятся на одной изотерме, участки 1-2 и 3-4 являются изохорами, а участки 2-3 и 4-1 – изобарами. Работа газа за цикл А=166 Дж. Если в точке 3 температура газа Т₃=1024 К, то в точке 1 его температура Т₁ равна…К (484 К)

33.ЦТ-09 Рабочее тело теплового двигателя за промежуток времени ∆t=0,5 ч получает от нагревателя количество теплоты Q₁=162 МДж. Если ежеминутно холодильнику передается количество теплоты Q₂=3,6 МДж, то полезная мощность Р двигателя равна 1)15 кВт 2)20 кВт 3)30 кВт 4)36 кВт 5)40 кВт

34.РТ-09 Внутренняя энергия идеального газа U=10 Дж. Если температура газа t=47⁰С, то число N его молекул равно 1)1,5∙10²⁰ 2)10∙10²⁰3)1,5∙10²¹ 4)3,0∙10²¹ 5)10∙10²¹

35.РТ-09 С одноатомным идеальным газом, количество вещества которого ν=2,00 моль, совершает замкнутый циклический процесс. На участке 2-3 газу сообщили количество теплоты Q=2,34 кДж, а работа газа за цикл А=680 Дж. Если в точке 1 температура Т₁=250 К, то в точке 4 его температура Т₄ равна…К (350 К)

37.ЦТ-10 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из начального состояния (1) в конечное (3) так, что на участке 1-2 давление остается постоянным, а на участке 2-3 давление прямо пропорционально объему. На участке 1-2 изменение внутренней энергии газа ∆U=30 кДж. Если V₂=3V_1, а V₃=2V₂, то работа А, совершенная силой давления газа на участке 2-3, равна…кДж (45 кДж)

39.РТ-10 Три тепловых двигателя работают по циклам Карно, изображенных на V-T диаграммах. Для коэффициентов полезного действия двигателей справедливо соотношение 1)η₁=η₂=η₃ 2)η₁=η₂›η₃ 3)η₁›η₂›η₃ 4)η₂›η₁›η₃ 5)η₃›η₂›η₁

40.РТ-10 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянное, переводят из состояния А в состояние В. Если в состоянии А давление газа р₀=100 кПа, а его объем V₀=100 л, то в ходе процесса газ получил количество теплоты, равное…кДж (545 кДж)

41.РТ-10 За время работы ∆t=1 ч в цилиндрах двигателя трактора сгорело дизельное топливо(q=42 МДж/кг) массой m=10 кг. Если КПД двигателя η=30%, то его мощность Р равна 1)13кВт 2)20кВт 3)26кВт 4)35кВт 5)39кВт

42.РТ-10 Идеальный одноатомный газ перевели из состояния 1 в 3, сообщая ему количество теплоты Q=900 Дж. При изотермическом расширении 2-3 работа газа А=350 Дж. Если в состоянии 1 газ находился под давлением р₀=100 кПа, то при изобарном расширении объем газа изменился на ∆V₁ 1)1 л 2)1,4 л 3)1,8 л 4)2,2 л 5)2,6 л

43.РТ-10 В вертикальном цилиндрическом сосуде, диаметр которого d=2 см, закрытом подвижным невесомым поршнем, содержится идеальный газ. В сосуд поместили резистор, соединенный через ключ с конденсатором емкостью С=16 мкФ, заряженным до напряжения U=200 В. Атмосферное давление р₀=100 кПа. Если теплоемкостью сосуда и резистора пренебречь, то расстояние, на которое поднимется поршень после замыкания ключа К и установления теплового равновесия, равно ∆h…мм (4 мм)

44.ЦТ-11 В некотором процессе над термодинамической системой внешние силы совершили работу А=25 Дж, при этом внутренняя энергия системы увеличилась на ∆U=55 Дж. Количество теплоты Q, полученной системой, равно 1)0 2)25 Дж 3)30 Дж 4)55 Дж 5)80 Дж

47.РТ-11 Идеальный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния А в В. Если давление р₀=100 кПа, а объем V₀=100 л, то в ходе процесса газ получил количество теплоты, равное…кДж (240 кДж)

49.РТ-11 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, совершает циклический процесс, состоящий из двух изобар и двух изотерм. Если при изобарном сжатии газ отдает количество теплоты Q₃₄=250 Дж, то работа А₁₂ газа на участке изобарного расширения равна…Дж (100 Дж)

51.ЦТ-12 На рисунке изображен график зависимости температуры Т_х холодильника идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, от времени τ. Если температура нагревателя тепловой машины t_н=527⁰С, то максимальный КПД η_max машины был равен…% (70%)

58.РТ-12 Тепловой двигатель работает по циклу, изображенному на рисунке. Рабочим телом двигателя является идеальный газ. КПД η этого двигателя равен…% (22%)

60.РТ-12 Тепловой двигатель работает по циклу, изображенному на рисунке. Рабочим телом двигателя является идеальный газ. КПД η этого двигателя равен…% (9%)

66.РТ-13 Одноатомный идеальный газ находится в теплоизолированном вертикальном цилиндре, закрытом сверху невесомым легкоподвижным гладким поршнем. Площадь поперечного сечения поршня S=100 см², атмосферное давление р₀=100 кПа. Если газу сообщить количество теплоты Q=0,50 кДж, то поршень поднимется на высоту ∆h,равную…см (20 см)

69.РТ-13 С одним молем идеального газа провели три процесса, изображенные на р-Т-диаграмме. В процессах 1-2, 2-3 и 3-4 к газу подвели количество теплоты Q₁₂, Q₂₃ и Q₃₄ соответственно. Выберите ответ с правильным соотношением

1)Q₁₂‹Q₂₃‹Q₃₄ 2)Q₁₂‹Q₃₄‹Q₂₃3)Q₂₃‹Q₁₂‹Q₃₄ 4)Q₂₃‹Q₃₄‹Q₁₂5)Q₃₄‹Q₁₂‹Q₂₃

72.РТ-14 Если при изохорном нагревании идеальный одноатомный газ получал количество теплоты Q_пол=30 Дж, то при изобарном охлаждении до первоначальной температуры газ отдал количество теплоты │Q_отд│, равное…Дж (50 Дж)

76.ЦТ-14 Идеальный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния А в состояние С. Значения внутренней энергии U газа в состояниях А,В,С связаны соотношением 1)U_A›U_B›U_C 2)U_A=U_B›U_C 3)U_B›U_A›U_C 4)U_B›U_C›U_A 5)U_C›U_B›U_A

79.РТ-15 Гелий (М=4 г\моль),масса которого m=0,8 кг, находящийся при температуре t₁=8⁰С, сначала изохорно охладили, а затем изобарно нагрели до температуры, равной первоначальной. Если работа, совершенная газом при переходе его из начального состояния в конечное , А=0,4 МДж, то давление газа при этом уменьшилось в … раз(а) (7)

80.РТ-15 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого постоянно, переводят из состояния 1 в состояние 6. Сила давления газа совершает максимальную работу А_max на участке 1)1-2 2)2-3 3)3-4 4)4-1 5)4-1 и 1-2

83.РТ-15 С идеальным одноатомным газом, количество вещества которого ν=1,00 моль, совершают циклический процесс. В первом состоянии температура газа Т₁=300 К, а в четвертом состоянии Т₄=500 К. Если работа, совершаемая газом за цикл, А=340 Дж, то на участке 2-3 газу сообщили количество теплоты Q₂₃,равное…кДж(2)

84.ЦТ-15 На р-V-диаграмме изображен процесс 0-1-2-3-4-5, проведенный с одним молем газа. Положительную работу А газ совершил на участке 1)0-1 2)1-2 3)2-3 4)3-4 5)4-5

90.РТ-16 Идеальный одноатомный газ, количество вещества которого ν=4,00 моль, охлаждают при постоянном объеме так, что его давление уменьшается в три раза (р₁=3р₂), а затем изобарно нагревают. Если температура газа в начальном и конечном состояниях Т₁=Т₃=300 К, то совершенная газом работа А в ходе всего процесса равна 1)1,66 кДж 2)4,99 кДж 3)6,65 кДж 4)8,31 кДж 5)19,9 кДж

93.ЦТ-16 С идеальным газом, количество вещества которого постоянно, провели процесс 1-2-3-4-5-1. На рисунке показана зависимость внутренней энергии U газа от объема V. Укажите участок, на котором количество теплоты, полученное газом, шло только на приращение внутренней энергии газа 1)1-2 2)2-3 3)3-4 4)4-5 5)5-1

96.РТ-17 На рисунке сплошной линией показан график зависимости внутренней энергии U термодинамической системы от времени t, а штриховой линией – график зависимости работы А, совершенной этой системой, от времени t. Теплота не подводилась и не отводилась от термодинамической системы в течение промежутка времени 1)(0;1)с 2)(1;2)с 3)(2;3)с 4)(3;4)с 5)(4;5)с

102.ЦТ-17 В вертикальном цилиндрическом сосуде, закрытом снизу легкоподвижным поршнем массой m=10 кг и площадью поперечного сечения S=40 см², содержится идеальный одноатомный газ. Сосуд находится в воздухе, атмосферного давление которого р₀=100 кПа. Если при изобарном нагревании газу сообщить количество теплоты Q=225 Дж, то поршень переместиться на расстояние , равное…см (30 см)

2.ЦТ-07 В калориметре находится m₁=200 г воды (с₁=4,20 кДж/кг∙К) при температуре Т₁=275 К. После того как в воду опустили алюминиевый (с₂=880 Дж/кг∙К) шарик массой m₂=200 г при температуре Т₂=258 К, в калориметре установилась температура Т=273 К. Если масса воды в калориметре осталась неизменной, то теплоемкость С калориметра равна 1)230 Дж/К 2)350 Дж/К 3)480 Дж/К 4)710 Дж/К 5)860 Дж/К

3.ЦТ-08 Чайник с кипятком поставили на газовую горелку в момент времени τ=0 мин. Зависимость температуры t вещества в чайнике от времени τ изображена на рисунке. Средние значения кинетических энергий молекулы воды в чайнике в состояниях 1,2 и 3 связаны соотношением 1)‹Е_к1››‹Е_к2››‹Е_к3› 2)‹Е_к1››‹Е_к2›=‹Е_к3› 3)‹Е_к1›=‹Е_к2››‹Е_к3› 4)‹Е_к1›=‹Е_к2›‹‹Е_к3› 5)‹Е_к1›‹‹Е_к2›‹‹Е_к3›

5.ЦТ-09 На рисунке изображены графики зависимости температуры Т для трех тел (1,2,3) одинаковой массы, помещенных в печь, от времени τ. Если каждому из тел ежесекундно сообщалось одно и то же количество теплоты, то удельные теплоемкости с₁,с₂ ис₃ этих тел связаны соотношением 1)с₁‹с₂=с₃ 2)с₁‹с₂‹с₃ 3)с₁‹с₂‹с₃ 4)с₂‹с₃‹с₁ 5)с₃=с₂‹с₁

11.ЦТ-11 К открытому калориметру с водой (L=2,26 МДж/кг) ежесекундно подводили количество теплоты Q=59 Дж. На рисунке представлена зависимость температуры t воды от времени τ. Начальная масса m воды в калориметре равна…г (47 г)

12.РТ-11 На рисунке приведен график зависимости температуры воды от времени. Охлаждению воды в жидком состоянии соответствует участок графика 1)АВ 2)ВС 3)СD 4)DЕ 5)ЕF

13.РТ-11 В теплоизолированный сосуд, содержащий воды (с=4200 Дж/кг∙⁰С) массой m=42 кг при температуре t, впустили водяной (L=2,26∙10⁶ Дж/кг) пар массой m₁=1,4 кг при температуре t₁=100⁰С. после установления теплового равновесия температура воды в сосуде t₁=40⁰С. если теплоемкость сосуда пренебрежимо мала, то начальная температура t воды в сосуде равна …⁰С (20⁰С)

14.ЦТ-12 Два однородных кубика, изготовленные из одинакового материала, привели в контакт. Если начальная температура первого кубика t₁=1,0⁰С, а второго t₂=92⁰С, то при отсутствии теплообмена с окружающей средой установившаяся температура t кубиков равна…⁰С (65⁰С)

20.РТ-12 Лед (λ=0,33 МДж/кг) при температуре t₁=0⁰С опустили в калориметр, содержащий воду (с=4,2 кДж/кг∙⁰С) при температуре t₂. После таяния льда в калориметре установилась температура t₃=50⁰С. Если масса льда составляла 21% от массы воды в калориметре, а теплоемкость калориметра пренебрежимо мала, то первоначальная температура t₂ воды в нем была равна…⁰С (77⁰С)

21.ЦТ-13 Микроволновая печь потребляет электрическую мощность Р=1,5 кВт. Если КПД печи η=48%, то вода (с=4,2 кДж/кг∙⁰С) массой m=0,12 кг нагреется от температуры t₁=10⁰С до температуры t₂=100⁰С за промежуток времени ∆τ, равный…с (63 с)
48.РТ-17 В калориметр, содержащий лед (λ=3,33∙10⁵ Дж\кг) массой m₁=0,10 кг, температура которого t₁=0,0⁰С, влили воду (с=4,2∙10³ Дж\(кг∙⁰С) массой m₂=0,50 кг, взятую при температуре t₂=82⁰С.если теплоемкостью калориметра пренебречь, то конечная температура t воды в калориметре равна ….⁰С (55⁰С)

42.РТ-16 Электронагреватель нагрел некоторую массу воды (с=4,2∙10³ Дж\кг∙⁰С,

L=2,3 МДж/кг), находящейся в сосуде, от температуры кипения t₁=20⁰C до температуры кипения t₂=100⁰С за промежуток времени τ₁=12 мин. Если теплоемкостью сосуда и потерями тепла в окружающую среду пренебречь, то при постоянной мощности нагревателя вся вода превратится в пар через промежуток времени τ₂, равный…мин

(82 мин)

43.РТ-16 Свинцовая (с=130 Дж/кг∙К) пуля, летящая горизонтально со скоростью, модуль которой v₁=300 м\с, пробивает стену и летит дальше со скоростью, модуль которой

v₂=200 м\с. Если при движении в стене пуля нагрелась на ∆t=60⁰С, то отношение изменения внутренней энергии пули к модулю изменения ее кинетической энергии равно…% (31 %)

44.РТ-16 Груженые сани массой М=264 кг равномерно движутся по горизонтальной поверхности, покрытой снегом, температура которого t=0,0⁰С. Коэффициент трения между полозьями саней и поверхностью снега μ=0,035. Если все количество теплоты, выделившееся при трении полозьев о снег, идет на плавление снега (λ=330 кДж/кг), то на пути s=400 м под полозьями саней растает снег, масса m которого равна … г (112 г)