В идеальном тепловом двигателе уменьшилась полезная мощность при неизменном
Реальные задачи. Часть В.
Варианты задач ЕГЭ |
Задания части В. (Установление соответствия).
Механика. МКТ и ТД.
Электродинамика.
Оптика.
Кванты.
1. Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как ведут себя перечисленные ниже величины, описывающие этот газ в ходе указанного на диаграмме процесса? Для каждой величины определите характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
| Давление газа | Объем газа | Внутренняя энергия газа |
(Ответы)
2. Идеальный одноатомный газ в теплоизолированном сосуде с поршнем переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как меняются в ходе указанного на диаграмме процесса давление газа, его температура и внутренняя энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер
изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не меняется
| Давление | Температура | Внутренняя энергия |
(Ответы)
3. Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как изменяются при этом следующие три величины: давление газа, его объeм и внутренняя энергия? Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
| Давление газа | Объeм газа | Внутренняя энергия |
(Ответы)
4. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими изотермический процесс сжатия воздуха, перечисленными в первом столбце, и их изменениями во втором столбце.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЯ |
| А)Давление Б) Объем В) Температура Г) Внутренняя энергия | 1) Увеличение 2) Уменьшение 3) Неизменность |
(Ответы)
5. Укажите, какой процесс, проводимый над идеальным газом, отвечает приведенным условиям (V — занимаемый газом объем, T — абсолютная температура газа, ν— количество вещества газа, р — давление газа). Установите соответствие между условиями проведения процессов и их названиями. (Ответы)
| УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА | ЕГО НАЗВАНИЕ |
 | 1) изохорный 2) изобарный 3) изотермический 4) адиабатный |
6. С некоторой массой газа осуществляют циклические процессы, показанные на рисунках А и Б в одной из систем координат (р, V), (р, Т) или (V, Т). В любом состоянии газа выполняется соотношение: pV/T = const. Один из процессов, и только один, в каждом цикле не является изопроцессом. Определите его. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. (Ответы)
| ГРАФИКИ | ПРОЦЕССЫ |
 | 1) AB 2) BC 3) CD 4) DA |
7. В сосуде неизменного объема находится смесь двух идеальных газов: кислорода в количестве 1 моль и азота в количестве 4 моль. В сосуд добавили еще 1 моль кислорода, а затем выпустили половину содержимого сосуда. Температура оставалась постоянной. Как изменились в результате парциальные давления кислорода, азота и давление смеси газов в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилось
2) уменьшилось
3) не изменилось
| Парциальное давление кислорода | Парциальное давление азота | Давление смеси газов |
(Ответы)
8. В сосуде неизменного объема находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Как изменились в результате парциальные давления газов и их суммарное давление, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
| Парциальное давление первого газа | Парциальное давление второго газа | Давление смеси газов в сосуде |
(Ответы)
9. При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, соединённый с манометром. Объём сосуда медленно уменьшили, сохраняя температуру воздуха неизменной. Как изменлись при этом давление воздуха в сосуде, его внутренняя энергия и плотность? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
| Давление воздуха в сосуде | Внутренняя энергия воздуха | Плотность воздуха |
(Ответы)
10. Объём сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа, температуру газа в сосуде поддерживали постоянной. Как изменились в результате этого давление газа в сосуде, его плотность и внутренняя энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
| Давление | Плотность | Внутренняя энергия |
(Ответы)
11. Внутренняя энергия ν молей одноатомного идеального газа равна U. Газ занимает объем V. R – универсальная газовая постоянная. Чему равны давление и температура газа? Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. (Ответы)
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
| А) Давление газа Б) Температура газа |
12. Укажите, какой процесс, проводимый над идеальным газом, отвечает приведенным условиям (ν— количество вещества газа, Q — количество теплоты, передаваемое газу, ΔU — изменение внутренней энергии газа, А — работа газа). Установите соответствие между условиями проведения процессов и их названиями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. (Ответы)
| УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА | ЕГО НАЗВАНИЕ |
| 1) Изохорный 2) Изобарный 3) Изотермический 4) Адиабатный |
13.
Изменение состояния фиксированного количества одноатомного идеального газа происходит в соответствии с циклом, показанным на рисунке. Как соотносятся процессы и физические величины, которые их характеризуют (ΔU — изменение внутренней энергии газа, А’ — работа газа). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
(Ответы)
| ПРОЦЕССЫ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| А) переход 3 → 4 Б) переход 2 → 3 |  |
14. Одноатомный идеальный газ неизменной массы в изотермическом процессе совершает работу А > 0. Как меняются в этом процессе объем, давление и внутренняя энергия газа?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
(Ответы)
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЯ |
| А) объем газа Б) давление газа В) внутренняя энергия газа | 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется |
15. В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия одного моля разреженного газа уменьшается. Как при этом изменятся величины: давление газа, его температура и объем?
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
| Давление газа | Температура газа | Объем газа |
(Ответы)
16. Идеальный газ постоянной массы был помещён в горизонтальный сосуд с поршнем. С ним были проведены процессы, изображённые на рисунках. Соотнесите описание характера теплообмена и графическое изображение процессов. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
(Ответы)
| ГРАФИКИ ИЗОПРОЦЕССОВ | ОПИСАНИЕ ХАРАКТЕРА ТЕПЛООБМЕНА |
 | 1) Газ получил некоторое количество теплоты, и его внутренняя энергия увеличилась. При дальнейшем нагревании газ стал совершать работу по выталкиванию поршня из сосуда. 2) Переданное газу количество теплоты пошло на совершение газом положительной работы без изменения внутренней энергии. При дальнейшей передаче тепла внутренняя энергия газа увеличилась. 3) При охлаждении газа его объём уменьшился, а поршень под действием атмосферного давления пошёл внутрь сосуда. Затем газ получил от окружающей среды некоторое количество теплоты, поршень сдвинулся в другую сторону. 4) Внутренняя энергия газа уменьшилась, так как газ передал окружающей среде некоторое количество теплоты. Затем газ получил некоторое количество теплоты, его внутренняя энергия увеличилась. |
17. Укажите, какими формулами выражаются КПД цикла тепловой машины и работа А за цикл через количество теплоты Qн, полученное рабочим телом за цикл от нагревателя, и количество теплоты |Qх|, переданное за цикл рабочим телом холодильнику. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. (Ответы)
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
| А) КПД цикла тепловой машины Б) Работа за цикл |  |
18. Укажите, какими формулами выражаются количество теплоты QH, полученное рабочим телом тепловой машины за цикл от нагревателя, и количество теплоты |QX|, переданное за цикл рабочим телом холодильнику, через КПД цикла и работу А за цикл. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. (Ответы)
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
| А) Количество теплоты Qн Б) Количество теплоты |Qх| |  |
19. В идеальном тепловом двигателе уменьшилась полезная мощность, при неизменном количестве теплоты, получаемой за один цикл от нагревателя. Как при этом изменятся коэффициент полезного действия двигателя, количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику и температура холодильника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилось
2) уменьшилось
3) не изменилось
| Коэффициент полезного действия | Количество теплоты, отдаваемое холодильнику | Температура холодильника |
(Ответы)
20. Ученица проводила наблюдения за процессом плавления льда. Как изменилась внутренняя энергия льда и его температура в процессе плавления? Установите соответствие между физическими величинами и их изменением: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами. (Ответы)
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
| А) Внутренняя энергия Б) Температура | 1) уменьшалась 2) увеличивалась 3) не изменялась |
21. По мере повышения температуры воды от -50 °С до +50 °С вода находилась сначала в твердом состоянии, затем происходил процесс плавления, и нагревание жидкой воды. Изменялась ли внутренняя энергия воды во время этих трех процессов и если изменялась, то как? Установите соответствие между физическими процессами, перечисленными в первом столбце, и изменениями внутренней энергии воды, перечисленными во втором столбце. (Ответы)
| ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ | ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ |
| А) Нагревание льда Б) Плавление льда В) Нагревание жидкой воды | 1) остается неизменной 2) увеличивается 3) уменьшается |
22. Установите соответствие между названием физической величины и формулой, по которой ее можно определить. (Ответы)
| НАЗВАНИЕ | ФОРМУЛА |
| А) Количество теплоты, необходимое для нагревания тела Б) Удельная теплота плавления кристаллического вещества В) Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива |  |
23. На графике показана зависимость температуры T вещества от времени t. Вещество равномерно нагревали от момента времени t = 0 до t = t0. Потом нагреватель выключили и вещество равномерно охлаждалось. В начальный момент времени вещество находилось в кристаллическом состоянии. Установите соответствие между названиями тепловых процессов, происходящих с веществом, и точками графика. (Ответы)
| ТЕПЛОВОЙ ПРОЦЕСС | УЧАСТОК ГРАФИКА |
| А) Плавление твердого тела Б) Охлаждение жидкости | 1) 1–2 2) 2–3 3) 4–5 4) 5–6 |
24. Твердое вещество массой т стали нагревать. На рисунке показан график изменения температуры t вещества по мере поглощения им все большего количества теплоты Q. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
(Ответы)
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
| А) удельная теплоемкость вещества в твердом состоянии Б) удельная теплота плавления |  |
25. В калориметр с водой при комнатной температуре опустили кусок льда, имеющего температуру 0оС. Как изменятся в результате установления теплового равновесия следующие величины: масса воды, ее удельная теплоемкость, масса льда? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не меняется
| Масса воды | Удельная теплоемкость воды | Масса льда |
(Ответы)
26.
Кусок льда, имеющий температуру -20 °С, положили в стакан с водой, взятой при температуре 0 °С. Как изменятся в результате установления теплового равновесия следующие величины: масса льда, удельная теплоeмкость льда, масса воды? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не меняется
| Масса льда | Удельная теплоемкость льда | Масса воды |
(Ответы)
27. Водяной пар впускают в сосуд с холодной водой, в результате чего весь пар конденсируется. При этом физические величины, перечисленные в первом столбце, меняются следующим образом
(Ответы)
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЕ |
| А) внутренняя энергия пара Б) внутренняя энергия воды В) температура воды | 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется |
28. В цилиндре под поршнем находятся вода и насыщенный водяной пар. Поршень медленно изотермически вдвигают в цилиндр. Как меняются при этом давление водяного пара, его масса и масса воды в цилиндре? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
| Давление водяного пара в цилиндре | Масса водяного пара в цилиндре | Масса воды в цилиндре |
(Ответы)
29. В сосуде неизменного объема находится смесь сухого воздуха и насыщенного водяного пара. Температура понизилась, при этом произошла частичная конденсация пара. Как изменились в результате парциальные давления сухого воздуха, пара, а также давление смеси в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилось
2) уменьшилось
3) не изменилось
| Парциальное давление сухого воздуха | Парциальное давление пара | Давление смеси |
(Ответы)
30. В сосуде под поршнем находится насыщенный пар. Поршень медленно опускают, уменьшая отведенный пару объем без изменения его температуры. Как меняются в ходе этого процесса давление пара, его удельная внутренняя энергия и концентрация его молекул? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
| Давление пара | Удельная внутренняя энергия пара | Концентрация молекул пара |
(Ответы)
Механика. МКТ и ТД.
Электродинамика.
Оптика.
Кванты.
Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
машины
КПД тепловой машины Карно вычисляется по формуле:
где — соответственно температуры холодильника и нагревателя, — соответственно теплоты, передаваемые холодильнику и отнимаемые от нагревателя. Работа газа в таком процессе: При понижении температуры нагревателя уменьшается КПД тепловой машины, а вместе с ней, при неизменном количестве теплоты, отданном газом холодильнику, уменьшается и работа газа.
Источник
В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл
Температуру холодильника идеальной тепловой машины увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины, количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, и работа газа за цикл?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| КПД тепловой машины | Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл работы | Работа газа за цикл |
Если повысить температуру холодильника при неизменной температуре нагревателя, КПД идеальной тепловой машины уменьшится:
КПД связано с работой газа и количеством теплоты, полученным газом за цикл, соотношением Таким образом, при повышении температуры холодильника работа газа за цикл уменьшится. Отданное холодильнику количество теплоты можно найти из закона сохранения энергии: Так как после повышения температуры холодильника количество теплоты останется неизменным, а работа уменьшится, количество теплоты, отданное холодильнику за цикл работы, увеличится.
Источник
В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл
Задание 11. Температуру холодильника теплового двигателя, работающего по циклу Карно, увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД теплового двигателя и количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменилась
КПД теплового двигателя в цикле Карно описывается выражением
,
где
— количество теплоты, получаемое от нагревателя; — количество теплоты, отданное холодильнику. То же самое можно записать и через соответствующие температуры: .
По условию задачи температура
, а температуру увеличили. В соответствии с приведенной формулой КПД двигателя уменьшается. А соотношение первой и второй формул КПД показывает, что величина должна увеличиться.
Источник
В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл
Температура нагревателя тепловой машины 800 К, температура холодильника в 2 раза меньше, чем у нагревателя. Каков максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах.)
Температура холодильника равна
Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно
Температура нагревателя тепловой машины 900 К, температура холодильника в 3 раза меньше, чем у нагревателя. Каков максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах, округлив до целых.)
Температура холодильника равна
Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно
В тепловой машине температура нагревателя 600 K, температура холодильника на 200 К меньше, чем у нагревателя. Максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах, округлив до целых.)
Температура холодильника равна
Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно
Какое из перечисленных ниже действий при прочих неизменных условиях ведёт к уменьшению КПД идеального теплового двигателя?
1) повышение температуры нагревателя
2) повышение температуры холодильника
3) уменьшение трения в механизме тепловой машины
4) замена рабочего тела
КПД идеального теплового двигателя рассчитывается по формуле
Следовательно, при повышении температуры холодильника уменьшается КПД теплового двигателя.
Правильный ответ указан под номером 2.
Идеальная тепловая машина работает с использованием цикла Карно. Температуру холодильника машины понижают, при этом температура нагревателя и количество теплоты, которое рабочее тело получает от нагревателя за один цикл, остаются неизменными. Как изменяются в результате этого КПД тепловой машины и совершаемая машиной за один цикл работа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| КПД тепловой машины | Работа, совершаемая машиной Для КПД цикла Карно справедлива формула: Отсюда видно, что при уменьшении температуры холодильника, КПД тепловой машины увеличится, а значит, увеличится полезная работа, совершаемая за один цикл. Идеальная тепловая машина работает с использованием цикла Карно. Температуру холодильника машины повышают, при этом температура нагревателя и количество теплоты, которое рабочее тело получает от нагревателя за один цикл, остаются неизменными. Как изменяются в результате этого КПД тепловой машины и совершаемая машиной за один цикл работа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 3) не изменяется. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
|