фізика 10 клас 08.04.2020

Тема: Розв'язування задач

Самостійна робота

Визначте правильну, на вашу думку, відповідь.

I.        Робочим тілом у теплових двигунах є:

А охолоджене повітря            В нагріте повітря

Б охолоджена пара                  Г нагріта пара або газ

II.       Виберіть спроб збільшення ККД ідеального теплового двигуна.

А Збільшити температуру охолоджувача

Б Зменшити температуру наґрівача

В Збільшити температуру наґрівача і зменшити температуру охолоджувача

Г Зменшити температуру охолоджувача

III.     Вкажіть процеси, з яких складається цикл Карно:

А дві ізобари, дві ізохори

В дві ізохори, дві ізотерми

Б дві ізобари, дві ізотерми

Г дві ізотерми, дві адіабати

IV.     Теплова машина одержала від нагрівника кількість теплоти 600 кДж, а передала охолоджувачу 480 кДж. ККД теплової машини становить:

А 20 %       Б.  18 %       В. 16 %        Г 14 %

V.       Визначте ККД теплової машини, якщо температура нагрівника 400 К, а температура охолоджувача 280 К:

А 43 %       Б 39 %         В 34 %        Г 30 %

VI.     Чи може ККД теплового двигуна становити 100 % і за яких умов?

А Може, якщо тертя в деталях звести до нуля

Б Не може, оскільки неможливо досягти абсолютного нуля температур

В Може, якщо процес адіабатний

Г Не може, оскільки це б суперечило законам термодинаміки

VII.   Які види теплових машин дозволяють передавати тепло від менш нагрітого тіла до більш нагрітого?

А Парові машини

Б Двигуни внутрішнього згоряння

В Холодильні машини

Г Газові та парові турбіни

VIII. Укажіть принципову відмінність в роботі холодильної машини і теплового двигуна.

А Робота виконується не робочим тілом холодильної машини, а над ним

Б Температура нагрівника холодильної машини нижча, ніж нагрівника теплового двигуна

В Температура нагрівника холодильної машини вища, ніж у теплового двигуна

Г ККД холодильної машини більший, ніж теплового двигуна

IX.     Оборотний процес — це процес, який у зворотному напрямку відбувається:

А лише як частина іншого (складнішого) процесу

Б без теплообміну з навколишнім середовищем

В дуже швидко

Г дуже повільно

Розв'язування задач (усно)

1. Як зміниться температура повітря у кімнаті, якщо відчинити дверцята холодильника, який працює?

(Тепло, яке віддають тіла, що знаходяться всередині холодильної камери, передається повітрю в кімнаті. Енергія, яку споживає холодильник із мережі, також перетворюється у внутрішню. Відкритий холодильник буде працювати, не вимикаючись, кількість спожитої електроенергії зросте. Внаслідок цього середня температура в кімнаті підвищиться, однак в різних місцях кімнати буде різною — біля розкритої дверці нижча, ніж біля його задньої стінки, де розташовано теплообмінник і відбувається виділення тепла).

Розв'язування задач (письмово)

1. ККД двигуна внутрішнього згоряння становить 28 % при температурі згоряння 92 7 °С , температура відхідних газів 44 7 °С . На скільки ККД двигуна менший від ККД ідеальної машини?

2. Яку середню потужність розвиває двигун внутрішнього згоряння мотоцикла, якщо при швидкості 108 км/год витрачається 3,7 л бензину на 100 км шляху, а ККД установки

двигуна 25 % ? Густина бензину 700кг/м³.

3. Один моль ідеального газу виконує замкнений процес, який складається з двох ізохор і двох ізобар. Температура у точці 1 дорівнює , а у точці 3 — . Визначте роботу, виконану газом за цикл, якщо точки 2 і 4 лежать на одній ізотермі.

Розв'язання

Робота газу дорівнює площі прямокутника 1—2—3—4 (див. рисунок):

,                 (1)

Записуємо рівняння Менделєєва—Клапейрона для кожного стану газу (для 1 моля газу):

,    ,    ,    

Враховуючи, що ,    ,   ,   ,   

Звідси ,   ,

,    

Підставляючи ці формули у (1), маємо:

З ізохорного процесу випливає, що:

,   ,              

,  

Відповідь: