04.05. Первое начало термодинамики

Уровень 1.

1. При нагревании газа его внутренняя энергия увеличилась от 300 до 700 Дж. Какая работа была совершена газом, если на его нагревание было затрачено 1000 Дж теплоты? [600]

2. При изохорном нагревании газа его внутренняя энергия увеличилась от 200 до 300 Дж. Какое количество теплоты было затрачено на нагревание газа? [100]

3. Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном объеме 2 моль идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 10 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [249]

4. При адиабатическом расширении 2 кг гелия газ совершил работу 49,8 кДж. На сколько градусов уменьшилась при этом его температура? Молярная масса гелия 4 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [8]

5. Азот массой m = 5 кг, нагретый на ΔT = 150 К, сохранил неизменный объем V. Найти: 1) количество теплоты Q, сообщенное газу; 2) изменение ΔU внутренней энергии. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения.

1) [556] [557] 2) [556] [557]

6. Водород занимает объем V₁ = 10 м³ при давлении p₁ = 100 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления p₂ = 300 кПа. Определить: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) количество теплоты Q, сообщенное газу. Полученный ответ умножьте на 10^-6.

1) [5] 2) [5]

7. При изохорном нагревании кислорода объемом V = 40 л давление газа изменилось на Δp = 0,5 МПа. Найти количество теплоты Q, сообщенное газу. Полученный ответ умножьте на 10^-3. [50]

8. Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа нагревается. Его объем увеличивается от V₁ = 1 м³ до V₂ = 3 м³. Определить: 1) изменение ΔU внутренней энергии кислорода; 2) работу A, совершенную им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщенное газу. Полученный ответ умножьте на 10^-3.

1) [400] 2) [160] 3) [560]

9. Азот массой m = 100 г расширяется изотермически при температуре T = 280 К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти при расширении газа работу A. R = 8,3 Дж/(моль·К). Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль, ln2 = 0,69. [5727]

10. В цилиндре под поршнем находится азот массой m = 0,6 кг, занимающий объем V₁ = 1,2 м³ при температуре T = 560 К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объем V₂ = 4,2 м³, причем температура осталась неизменной. Найти совершенную им работу A. Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения. [125] [124]

11. Водород массой m = 10 г нагрели на ΔT = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти 1) изменение ΔU внутренней энергии газа и 2) совершенную им работу A. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения.

1) [21] [20] 2) [19] [20]

12. При изотермическом расширении водорода массой m = 1 г, имевшего температуру T = 280 К, объем газа увеличился в три раза. Определить работу A расширения газа и полученное газом количество теплоты Q. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения. [1278] [1279]

13. Азот, занимавший объем V₁ = 10 л под давлением p₁ = 0,2 МПа, изотермически расширился до объема V₂ = 28 л. Определить работу A расширения газа и количество теплоты Q, полученное газом. Полученный ответ округлите до целого значения. [2059] [2060]

14. Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре T₂ = 1,1 кК. Начальная температура смеси T₁ = 350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатным. Показатель адиабаты γ для смеси принять равным 1,4. Полученный ответ округлите до целого значения. [18] [17]

15. Углекислый газ СО₂ массой m = 4 кг был нагрет на ΔT = 50 К при постоянном давлении. Определить 1) изменение ΔU внутренней энергии газа, 2) количество теплоты Q, полученное газом, и 3) совершенную им работу A. R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения.

1) [113] [114] 2) [151] [152] 3) [38] [37]

16. Кислород массой m = 800 г, охлажденный от температуры t_l = 100 ºС до температуры t₂ = 20 ºС, сохранил неизменным объем. Определить изменение ΔU внутренней энергии. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения. [42] [41]

17. Давление азота объемом V = 4 л при нагревании увеличилось на p = 1 МПа. Определить количество теплоты Q, полученное газом, если объем газа остался неизменным. Полученный ответ умножьте на 10³. [10]

Уровень 2.

1. При изобарном расширении газ совершил работу 100 Дж, а его внутренняя энергия увеличилась при этом на 150 Дж. Затем газу в изохорном процессе сообщили такое же количество теплоты, как и в первом процессе. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа в результате этих двух процессов? [400]

2. В изотермическом процессе газ получил 200 Дж теплоты. После этого в адиабатическом процессе газ совершил работу в два раза большую, чем в первом процессе. На сколько уменьшилась внутренняя энергия газа в результате этих двух процессов? [400]

3. При изобарном нагревании газу было сообщено 16 Дж теплоты, в результате чего внутренняя энергия газа увеличилась на 8 Дж, а его объем возрос на 0,002 м³. Найдите давление (в кПа) газа. [4]

4. Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном давлении 4 моль идеального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 6 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [498]

5. При изобарном расширении гелия газ получил 300 Дж теплоты. Найдите изменение объема (в л) газа, если его давление 20 кПа. [6]

6. Найдите изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа при изохорном нагревании, если давление газа увеличилось на 30 кПа, а его объем равен 5 л. [225]

7. При изобарном расширении идеальный одноатомный газ получил 100 Дж теплоты. Какую он при этом совершил работу? [40]

8. При изобарном сжатии идеального одноатомного газа над ним совершили работу 80 Дж. На сколько при этом уменьшилась его внутренняя энергия? [120]

9. Какая часть (в процентах) теплоты, полученной идеальным одноатомным газом при изобарном нагревании, расходуется на увеличение его внутренней энергии? [60]

10. Некоторое количество идеального одноатомного газа изохорно нагрели, сообщив ему 150 Дж теплоты. Затем газ изобарно охладили до первоначальной температуры. Сколько теплоты было отобрано у газа при изобарном охлаждении? [250]

11. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты Q = 21 кДж. Определить 1) работу A, которую совершил при этом газ, и 2) изменение ΔU его внутренней энергии. Полученный ответ умножьте на 10^-3.

1) [6] 2) [15]

12. Гелий массой m = 8 г был нагрет на ΔT = 100 К при постоянном давлении p. Определить: 1) количество теплоты Q, переданное газу; 2) работу A расширения; 3) приращение ΔU внутренней энергии газа. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса гелия M = 0,004 кг/моль.

1) [4155] 2) [1662] 3) [2493]

13. Какая доля w₁ количества теплоты Q₁, подводимого к идеальному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ΔU внутренней энергии газа и, какая доля w₂ – на работу A расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный (ответ округлите до целого значения); 3) трехатомный. Полученный ответ умножьте на 100.

1) [60] [40] 2) [71] [29]/[72] [28] 3) [75] [25]

14. Водяной пар расширяется при постоянном давлении. Определить работу A расширения, если пару передано количество теплоты Q = 400 Дж. [100]

15. При изотермическом расширении кислорода, содержавшего количество вещества: ν = 1 моль и имевшего температуру T = 300 К, газу было передано количество теплоты Q = 2 кДж. Во сколько раз увеличился объем газа? Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. R = 8,31 Дж/(моль·К), e = 2,71828. [223] [224]

16. Какое количество теплоты Q выделится, если азот массой m = 1 г, взятый при температуре T = 280 К под давлением p₁ = 0,1 МПа, изотермически сжать до давления p₂ = 1 МПа? R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный округлите до целого значения. [191] [192]

17. Расширяясь, водород совершил работу A = 6 кДж. Определить количество теплоты Q, подведенное к газу, если процесс протекал: 1) изобарно. Полученный ответ умножьте на 10^-3. [21]

18. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой T₁ = 320 К внутренняя энергия уменьшилась на ΔU = 8,4 кДж, а его объем увеличился в n = 10 раз. Определить массу m кислорода. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 10³ и округлите до целого значения. [67] [68]

19. Водород при нормальных условиях имел объем V₁ = 100 м³. Найти изменение ΔU внутренней энергии газа при его адиабатном расширении до объема V₂ = 150 м³. p₀ = 10⁵ Па Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения. [3743] [3742]

20. Воздух, занимавший объем V₁ = 10 л при давлении p₁ = 100 кПа, был адиабатно сжат до объема V₂ = 1 л. Под каким давлением p₂ а находится воздух после сжатия? Полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения. [2512] [2511]

21. Неон находится при температуре T₁ = 300 К. Определить конечную температуру T₂ в конце адиабатного сжатия в двух случаях: 1) объем газа уменьшается в n = 5 раз; 2) давление газа возрастает в n = 5 раз. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [877] [878] 2) [571] [572]

Уровень 3.

1. На нагревание идеального газа при постоянном давлении 0,1 МПа израсходовано 700 Дж теплоты. При этом объем газа возрос от 0,001 до 0,002 м³, а внутренняя энергия газа оказалась равной 800 Дж. Чему была равна внутренняя энергия газа до нагревания? [200]

2. Определите изменение внутренней энергии 0,5 моль газа при изобарном нагревании от температуры 27 °С до 47 °С, если газу было сообщено количество теплоты 290 Дж. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [207]

3. На сколько градусов увеличилась температура одного моля идеального газа, если при постоянном давлении его внутренняя энергия увеличилась на 747 Дж, а теплоемкость одного моля при постоянном давлении больше, чем универсальная газовая постоянная, на 20,75 Дж/(моль·К)? [36]

4. Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль нагрели сначала изобарно, а затем изохорно. В результате как давление, так и объем газа увеличились в два раза. Какое количество теплоты получил газ в этих двух процессах, если его начальная температура была 100 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [4565]

5. Давление одного моля идеального одноатомного газа увеличивается прямо пропорционально объему. Какое количество теплоты подвели к газу при увеличении его температуры на 20 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [332]

6. В двух теплоизолированных сосудах, соединенных тонкой трубкой с краном, находится гелий в количествах 2 моль и 3 моль и при температурах 300 К и 400 К соответственно. Какой станет температура (в кельвинах) после открывания крана и установления теплового равновесия? [360]

7. Горизонтальный теплоизолированный цилиндр объемом 4 л делится на две части теплонепроницаемым поршнем, по разные стороны от которого находится идеальный одноатомный газ под давлением 50 кПа. Одной из этих порций газа сообщают 30 Дж теплоты. Каким станет давление (в кПа) в сосуде? [55]

8. Баллон вместимостью V = 20 л содержит водород при температуре T₁ = 300 К под давлением p₁ = 0,4 МПа. Каковы будут 1) температура T₂ и 2) давление p₂ (полученный ответ умножьте на 10^-3), если газу сообщить количество теплоты Q = 6 кДж?

1) [390] 2) [520]

9. Кислород массой m = 2 кг занимает объем V₁ = 1 м³ и находится под давлением p₁ = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V₂ = 3 м³, а затем при постоянном объеме до давления p₃ = 0,5 МПа. Найти: l) изменение внутренней энергии ΔU газа; 2) количество теплоты Q, переданное газу. Построить график процесса. Полученный ответ умножьте на 10^-3.

1) [3250] 2) [3650]

10. Автомобильная шина накачана до давления p₁ = 220 кПа при температуре T₁ = 290 К. Во время движения она нагрелась до температуры T₂ = 330 К и лопнула. Считая процесс, происходящий после повреждения шины, адиабатным, определить изменение температуры ΔT вышедшего из нее воздуха. Внешнее давление p₀ воздуха равно 100 кПа. Полученный ответ округлите до целого значения. [76] [77]

11. При адиабатном сжатии кислорода массой m = 20 г его внутренняя энергия увеличилась на ΔU = 8 кДж и температура повысилась до T₂ = 900 К. Найти повышение температуры ΔT. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения. [616] [617]

12. Один моль двухатомного газа, находящегося при температуре T₁ = 400 К, расширяется сначала изотермически от объема V₁ до V₂ = 2V₁, а затем адиабатно до объема V₃ = 3V₁. Определить: 1) работу A_1–2 и A_2–3 совершенную газом на участках 1–2 и 2–3; 2)(2) конечную температуру T₃; 3) изменением ΔU_1–3 внутренней энергии газа на участке 1–3. R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [3548] [3549] 2) [340] [341] 3) [1244] [1245]

13. Один моль одноатомного газа, находящегося при температуре T₁ = 300 К сжимается сначала изотермически, так, что давление возрастает от p₁ до p₂ = 2p₁, а затем адиабатно до давления до p₃ = 4p₁. Определить: 1) работу A_1–2 и A_2–3, совершенную газом на участках 1–2 и 2–3; 2)(2) конечную температуру T₃; 3) изменением ΔU_1–3 внутренней энергии газа на участке 1–3. R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [1728] [1729] 2) [396] [395] 3) [1195] [1194]

Уровень 4.

1. Моль идеального газа нагревается при постоянном давлении, а затем при постоянном объеме переводится в состояние с температурой, равной первоначальной температуре 300 К. Оказалось, что в итоге газу передано количество теплоты 12,45 кДж. Во сколько раз изменился объем, занимаемый газом? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [6]

2. Некоторая масса идеального газа нагревается при постоянном давлении от 15 °С до 65 °С, поглощая при этом 5 кДж теплоты. Нагревание этого газа при постоянном объеме при тех же начальной и конечной температурах требует затраты 3,5 кДж теплоты. Найдите объем (в л) этой массы газа при температуре 15 °С и давлении 20 кПа. [432]

3. В двух теплоизолированных сосудах с объемами 2 л и 5 л, соединенных тонкой трубкой с краном, находится гелий под давлениями 30 и 16 кПа соответственно, но при разных температурах. Каким будет давление (в кПа) после открывания крана и установления теплового равновесия? [20]

4. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится некоторое количество гелия при температуре 200 К. Над поршнем сначала удерживают груз так, что он едва касается поверхности поршня, а затем отпускают. Какой станет температура (в кельвинах) газа после установления равновесия? Масса груза равна половине массы поршня, над поршнем газа нет. [240]

5. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится некоторое количество гелия. На поршне лежит груз с массой, равной массе поршня. Груз мгновенно убирают и дожидаются прихода системы к равновесию. На сколько процентов увеличится высота, на которой находится поршень? Над поршнем газа нет. [60]

6. В цилиндре под поршнем находится водород массой m = 0,02 кг при температуре T₁ = 300 К. Водород сначала расширился адиабатно, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти полную работу A, совершенную газом. R = 8,31 Дж/(моль·К), Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль. Изобразить процесс графически. Полученный ответ округлите до целого значения. [8509] [8508]

7. При адиабатном сжатии кислорода массой m = 20 г его внутренняя энергия увеличилась на ΔU = 8 кДж и температура повысилась до T₂ = 900 К. Найти конечное давление газа p₂, если начальное давление p₁ = 200 кПа (полученный ответ умножьте на 10^-6 и округлите до целого значения). R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. [11] [12]

04.06. Круговые процессы. Термический к.п.д. Цикл Карно (Цикл Карно. КПД)

Уровень 1.

1. Совершая замкнутый цикл, газ получил от нагревателя 420 Дж теплоты. Какую работу совершил газ, если КПД цикла 10 %? [42]

2. Тепловая машина совершает работу 200 Дж, при этом холодильнику передается 300 Дж энергии. Определите КПД (в процентах) тепловой машины. [40]

3. КПД тепловой машины 50 %. Какую работу совершает машина за один цикл, если холодильнику при этом передается 700 Дж теплоты? [700]

4. КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, равен 25 %. Какова температура (в °С) нагревателя, если температура холодильника 27 °С? [127]

5. Идеальная тепловая машина передает холодильнику 80 % теплоты, полученной от нагревателя. Найдите температуру (в кельвинах) нагревателя, если температура холодильника 248 К. [310]

6. КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, равен 80 %. Во сколько раз абсолютная температура нагревателя больше абсолютной температуры холодильника? [5]

7. В результате кругового процесса газ совершил работу A = 1 Дж и передал охладителю количество теплоты Q₂ = 4,2 Дж. Определить термический к.п.д. η цикла. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [19] [20]

8. Совершая замкнутый процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты Q_l = 4 кДж. Определить работу A газа при протекании цикла, если его термический к.п.д. η = 0,1. [400]

Уровень 2.

1. Идеальный газ работает по циклу Карно. Абсолютная температура нагревателя 400 К, холодильника 300 К. Во сколько раз увеличится КПД цикла, если абсолютную температуру нагревателя повысить на 200 К? [2]

2. Идеальный газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в 4 раза больше абсолютной температуры холодильника. Определите долю (в процентах) теплоты, отдаваемой холодильнику. [25]

3. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу 100 Дж. Температура нагревателя 100 °С, температура холодильника 0 °С. Найдите количество тепла, отдаваемое за один цикл холодильнику. [273]

4. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q₁, полученного от нагревателя, отдает охладителю. Температура T₂ охладителя равна 280 К. [420]

5. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₂ охладителя равна 300 К. Во сколько раз увеличится к.п.д. цикла, если температура нагревателя повысится от Tʹ₁ = 400 К до Tʹʹ₁ = 600 К? [2]

6. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя в три раза выше температуры T₂ охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q₁ = 42 кДж. Какую работу A совершил газ? Полученный ответ умножьте на 10^-3. [28]

7. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя равна 470 К, температура T₂ охладителя равна 280 К. При изотермическом расширении газ совершает работу A = 100 Дж. Определить 1) термический к.п.д. η цикла (выразите в процентах), а также 2) количество теплоты Q₂, которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [40] [41] 2) [60] [59]

8. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя в четыре раза выше температуры T₂ охладителя. Какую долю w количества теплоты, получаемого за один цикл от нагревателя, газ отдает охладителю? Полученный ответ умножьте на 100. [25]

9. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получив от нагревателя количество теплоты Q_l = 4,2 кДж, совершил работу A = 590 Дж. 1)(1) Найти термический к.п.д. η этого цикла. 2)(2) Во сколько раз температура T₁ нагревателя больше температуры T₂ охладителя? Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения.

1) [14] [15] 2) [116] [117]

Уровень 3.

1. На подъем груза весом 1000 кН на высоту 6 м пошло 80 % всей механической работы, полученной в результате работы идеальной тепловой машины, у которой разность температур нагревателя и холодильника равна 125 К, а отношение количества теплоты, полученной от нагревателя, к его абсолютной температуре равно 300 Дж/К. Сколько циклов было совершено за время подъема груза? [200]

2. Идеальный одноатомный газ совершает замкнутый цикл, состоящий из двух изохорных и двух изобарных процессов. При изохорном нагревании давление увеличивается в 2 раза, а при изобарном нагревании объем увеличивается на 70 %. Найдите КПД (в процентах) цикла. [14]

3. Одноатомный газ, содержащий количество вещества ν = 0,1 кмоль, под давлением p₁ = 100 кПа занимал объем V₁ = 5 м³. Газ сжимался изобарно до объема V₂ = 1 м³, затем сжимался адиабатно и расширялся при постоянной температуре до начальных объема и давления. Построить график процесса. Найти: 1) температуру T₂, объем 2) V₃ (полученный ответ умножьте на 10³), 3) давление p₃ (полученный ответ умножьте на 10^-5), 4) количество теплоты Q₁, полученное газом от нагревателя (полученный ответ умножьте на 10^-3). R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [602] [601] 2) [89] [90] 3) [56] [55] 4) [2012] [2011]

4. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический к.п.д. η цикла. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [11] [12]

Уровень 4.

1. Идеальный одноатомный газ совершает циклический процесс, состоящий из изохорного нагревания, при котором давление газа возрастает на 40 %, затем изобарного расширения и, наконец, возвращения в исходное состояние в процессе, в котором давление изменяется прямо пропорционально объему. Найдите КПД (в процентах) цикла. [4]

2. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, используется для замораживания воды при 0 °С. Теплота отдается окружающему воздуху, температура которого 27 °С. Сколько минут потребуется для превращения в лед 420 г воды, если холодильная машина потребляет от сети мощность 25 Вт? Удельная теплота плавления льда 3,25·10⁵ Дж/кг. [9]

3. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1 моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем V_min = 10 л, наибольший V_max = 20 л, наименьшее давление p_min = 246 кПа, наибольшее p_max = 420 кПа. Построить график цикла. Определить температуру T газа для характерных точек цикла и его термический к.п.д. η. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [9] [10]

4 . Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1 кмоль, совершает замкнутый цикл, график которого изображен на рис. 4.1. Определить: 1) количество теплоты Q_l, полученное от нагревателя; 2) количество теплоты Q₂, переданное охладителю; 3) термический к.п.д. η цикла (полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения). R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ умножьте на 10^-3.

1) [7600] 2) [7200] 3) [5] [6]

5. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1 моль и находящийся под давлением p_l = 0,1 МПа при температуре T_l = 300 К, нагревают при постоянном объеме до давления p₂ = 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объема V₁. Построить график цикла. Определить термический к.п.д. η. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [10] [9]

6. Идеальный газ совершает цикл Карно. Работа A₁ изотермического расширения газа равна 5 Дж. Определить работу A₂ изотермического сжатия, если термический к.п.д. η цикла равен 0,2. [4]

7. Наименьший объем V₁ газа, совершающего цикл Карно, равен 153 л. Определить наибольший объем V₃, если объем V₂ в конце изотермического расширения и объем V₄ в конце изотермического сжатия равны соответственно 600 и 189 л. Полученный ответ умножьте на 1000 (выразите в литрах) и округлите до целого значения. [741] [742]

8. Идеальный двухатомный газ совершает цикл Карно, график которого изображен на рис. 4.2. Объемы газа в состояниях B и C соответственно V₁ = 12 л и V₂ = 16 л. Найти термический к.п.д. η цикла. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [11] [10]

9 . Определить к.п.д. η цикла 1–2–3–1 (рис. 4.3), состоящего из изохоры (1–2), адиабаты (2–3) и изобары (3–1). Газ одноатомный. Полученный ответ умножьте на 100 (выразите в процентах) и округлите до целого значения. [23] [24]

1 0. Определить к.п.д. цикла 1–2–3–1 (рис. 4.4), совершаемого идеальным двухатомным газом (участок 2–3 – изотерма). Полученный ответ умножьте на 1000 и округлите до целого значения. [156] [157]

11. Одноатомный идеальный газ совершает цикл 1–2–3–1 (рис. 4.5). Определить к.п.д. цикла. Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. [24] [23]

12. Одноатомный газ, содержащий количество вещества ν = 0,1 кмоль, под давлением p₁ = 100 кПа занимал объем V₁ = 5 м³. Газ сжимался изобарно до объема V₂ = 1 м³, затем сжимался адиабатно и расширялся при постоянной температуре до начальных объема и давления. Построить график процесса. Найти: термический к.п.д. η цикла (выразите в процентах). R = 8,31 Дж/(моль·К). Полученный ответ округлите до целого значения. [50] [49]