Тема: «Количество теплоты. Тепловое равновесие. Тепловые машины. КПД тепловых двигателей»




  1. Для приготовления ванны вместимостью 200 л смешали холодную воду при 10оС с горячей при 60оС. Какие объемы той и другой воды надо взять, чтобы температура установилась 40оС? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг .0 С) (80л; 120л)
  2. В школьном физическом кружке изучали уравнение теплового баланса. В одном из опытов использовали два калориметра. В первом калориметре находилось 300 г воды, во втором – 200 г льда и 200 г воды при 0оС. Какой была первоначальная температура воды в первом калориметре, если после добавления в него всего содержимого второго в первом калориметре установилась температура 2 оС? Теплоемкостью калориметров пренебречь.
  3. Кусок льда, имеющий температуру 0оС, помещенный в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лед в воду при 20 оС, требуется количество теплоты 1000 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лед получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
  4. В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки перестают таять. Первоначальная масса воды в соседе 330 г, а в конце таяния масса воды увеличилась на 84 г. Чему равна начальная температура воды в калориметре? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Ответ выразите в оС.
  5. В воду массой 1 кг при 20 0С брошен комок мокрого снега массой 250 г. Когда весь снег растаял, установилась равновесное состояние при температуре равной 5 0С. Определите, какова была масса воды в комке снега? Удельная теплота плавления снега 334 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/(кг×0С). Теплоёмкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой пренебречь. (77 г)
  6. Медный брусок, падая с высоты 460 м, имел у поверхности Земли скорость 40 м/с. На сколько повысилась температура бруска, если считать, что вся работа сопротивления воздуха пошла на его нагревание? Удельная теплоемкость меди 380Дж/(кг∙0С). (10К)
  7. Два неподвижных одинаковых медных шара получили одинаковую по величине энергию, в результате чего первый шар нагрелся на 8 0С, оставаясь неподвижным, а второй приобрёл определённую скорость, не нагреваясь. Определите скорость второго шара. Удельная теплоёмкость меди 400 Дж/(кг×0С). (80 м/с)
  8. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 0С, впускают 200 г пара при 100 0С. Какая общая температура установится после конденсации пара. (890С)
  9. При нагревании на спиртовке массы 224 г воды от 15 0С до 75 0С сожгли 5 г спирта. Определить КПД спиртовки. (39%)
  10. Двигатель мотороллера «Вятка» развивает мощность 3.31 кВт при скорости 54 км/ч. Какой путь пройдет мотороллер, если у него в бензобаке 3,2 л бензина. КПД двигателя 20%.
  11. За цикл, показанный на рисунке, газ получает от нагревателя количество теплоты Q нагр = 5,1 кДж. КПД цикла равен 4/17. Масса газа постоянна. На участке 1-2 газ совершил работу

  1. В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа, совершаемая за один цикл, при неизменном количестве теплоты, поступающем от нагревателя. Как при этом изменятся коэффициент полезного действия цикла, количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику и температура нагревателя? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось 2) уменьшилось 2) не изменилось

коэффициент полезного действия количество теплоты, отдаваемое холодильнику температура нагревателя  
     
  1. Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна T 1, а температура холодильника равна T 2. За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q 1. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
  А) количество теплоты, отдаваемое двигателем за цикл холодильнику   1) 2) 3) 4)
    Б) КПД двигателя
  1. В идеальном тепловом двигателе уменьшилась полезная мощность, при неизменном количестве теплоты, получаемой за один цикл от нагревателя. Как при этом изменятся коэффициент полезного действия цикла, количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику и температура холодильника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось 2) уменьшилось 2) не изменилось

коэффициент полезного действия количество теплоты, отдаваемое холодильнику температура холодильника  
     
  1. Температура нагревателя 227 0С. Определите КПД идеального двигателя и температуру холодильника, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, двигатель совершает механическую работу 350 Дж. (35%; 520С)
  2. Один моль одноатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. При этом максимальное давление в 2 раза больше минимального, а максимальный объём в 3 раза больше минимального. Определите коэффициент полезного действия цикла. (17%)
  3. КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, равен 40%. Как и во сколько раз необходимо изменить количество отведенного холодильнику тепла, чтобы без изменения количества подводимого тепла КПД возросло до 70%. (уменьшить в 2 раза)
  4. С одним молем иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа со­вер­ша­ют цик­ли­че­ский про­цесс 1—2—3—4—1 (см. рис.). Во сколь­ко раз n КПД дан­но­го цикла мень­ше, чем КПД иде­аль­ной теп­ло­вой ма­ши­ны, ра­бо­та­ю­щей при тех же мак­си­маль­ной и ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­ту­рах? (12)

  1. Цикл тепловой машины, рабочим веществом которого является ν молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатного сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на D Т, а КПД тепловой машины равен η. Определите работу, совершенную газом в изотермическом процессе.


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: