при быстром сжатии газа в цилиндре его температура повысилась изменится ли при этом внутренняя

Обновлено: 09.01.2025

ПРИ быстром сжатии температура газа повысилась?

Можно ли утверждать что газу сообщено некоторое количество теплоты?

Можно ли утверждать что увеличилась внутренняя энергия газа?

Можно утверждать что при совершении работы над газом его внутренняя энергия увеличилась.

Потому что внутреннюю энергию можно изменить двумя способами : совершая работу или передавая количество теплоты.

Так как по условию вопроса совершалась работа, то именно поэтому иизменилась внутренняя энергия.

Газ получил количество теплоты 400дж, его внутренняя энергия увеличилась на 300дж?

Газ получил количество теплоты 400дж, его внутренняя энергия увеличилась на 300дж.

Чему работа , совершённая газом ?

Если для изобарного нагревания одноатомного идеального газа в количестве v = 0?

Если для изобарного нагревания одноатомного идеального газа в количестве v = 0.

8 кмоль на ΔТ = 50 К газу сообщили некоторое количество теплоты, то приращение его внутренней энергии составит :

Газу сообщили количество теплоты Q = 400 кдж при этом сила давления газа совершили работу а = 200дж?

Газу сообщили количество теплоты Q = 400 кдж при этом сила давления газа совершили работу а = 200дж.

Найдите измерение внутренней энергии газа.

Некоторое количество газа криптона нагрели при постоянном давлении?

Некоторое количество газа криптона нагрели при постоянном давлении.

Температура газа при этом повысилась в 3 раза.

Затем газ изохорно охладили, уменьшив его количество Теплоты на 9 кДж.

Температура газа при этом снизилась в 2 раза.

Сколько Теплоты было сообщено газу при изобарном процессе?

В некотором процесса газ совершил работу 300 Дж, и его внутренняя энергия увеличилась на 400 Дж?

В некотором процесса газ совершил работу 300 Дж, и его внутренняя энергия увеличилась на 400 Дж.

Какое количество теплоты сообщили газу?

Можно ли сообщить газу некоторое количество теплоты, не вызывая при этом повышения его температуры?

Газ получил количество теплоты 4кДЖ, его внутренняя энергия увеличилась на 3кДЖ?

Газ получил количество теплоты 4кДЖ, его внутренняя энергия увеличилась на 3кДЖ.

Определить работу совершённую газом.

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?

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.

Какое количество теплоты надо сообщить пяти молям одноатомного газа, чтобы изохорно увеличить температуру газа на 20 К?

Какое количество теплоты надо сообщить пяти молям одноатомного газа, чтобы изохорно увеличить температуру газа на 20 К?

Если над газом совершена работа A = 30 дж и его внутренняя энергия увеличилась на U = 70 дж то газу сообщено количество теплоты равное?

Если над газом совершена работа A = 30 дж и его внутренняя энергия увеличилась на U = 70 дж то газу сообщено количество теплоты равное.

Вопрос ПРИ быстром сжатии температура газа повысилась?, расположенный на этой странице сайта, относится к категории Физика и соответствует программе для 5 - 9 классов. Если ответ не удовлетворяет в полной мере, найдите с помощью автоматического поиска похожие вопросы, из этой же категории, или сформулируйте вопрос по-своему. Для этого ключевые фразы введите в строку поиска, нажав на кнопку, расположенную вверху страницы. Воспользуйтесь также подсказками посетителей, оставившими комментарии под вопросом.

При быстром сжатии газа в цилиндре его температура повысилась изменится ли при этом внутренняя

С1-1. На полу неподвижного лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно опускаться вниз. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, куда сдвинется поршень относительно сосуда после начала движения лифта и как при этом изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.

С1-2. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показана диаграмма, иллюстрирующая изменение внутренней энергии U газа и передаваемое ему количество теплоты Q. Опишите изменение объема газа при его переходе из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3. Свой ответ обоснуйте, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

С1-3. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится газ, который может просачиваться сквозь зазор вокруг поршня. В опыте по изотермическому сжатию газа его объем уменьшился вдвое, а давление газа упало в 3 раза. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа в цилиндре? (Газ считать идеальным.)

C1-5. Ha V T-диаграмме показано, как изменялись объём и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялось давление газа р на каждом из трёх участков 1—2, 2—3, 3—4: увеличивалось, уменьшалось или же оставалось неизменным? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

C1-6. В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

С3-9. Нагреваемый при постоянном давлении идеальный одноатомный газ совершил работу 400 Дж. Какое количество теплоты было передано газу?

С3-11. В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 8 раз, давление воздуха в сосуде увеличилось в 2 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Каково изменение внутренней энергии воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)

С3-12. В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 4 раза, давление воздуха в сосуде увеличилось тоже в 4 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Каково изменение внутренней энергии воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)

С3-13. С разреженным азотом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты Q₁ = 742 Дж, в результате чего его температура изменилась на некоторую величину ΔT. Во втором опыте, предоставив азоту возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты Q₂ = 1039 Дж, в результате чего его температура изменилась также на ΔT. Каким было изменение температуры ΔT в опытах? Масса азота m = 1 кг.

С3-14. С разреженным азотом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты Q₁ = 742 Дж, в результате чего его температура изменилась на 1 К. Во втором опыте, предоставив азоту возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты Q₂ = 1039 Дж, в результате чего его температура изменилась также на 1 К. Определите массу азота в опытах.

С3-15. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление p = 4 • 10 5 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня L = 30 см. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см 2 . В результате медленного нагревания газа поршень сдвинулся на расстояние х = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной F_тр = 3•10 3 H. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе? Считать, что сосуд находится в вакууме.

С3-16. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Давление окружающего воздуха р = 10 5 Па. Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. В процессе медленного охлаждения от газа отведено количество теплоты │Q│ = 75 Дж. При этом поршень передвинулся на расстояние х = 10 см. Чему равна площадь поперечного сечения поршня? Количество вещества газа постоянно.

С3-17. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа р₁ = 4 · 10 5 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня равно L. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см 2 . В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж, а поршень сдвинулся на расстояние х = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной F_тp = 3 · 10 3 Н. Найдите L. Считать, что сосуд находится в вакууме.

С3-18.Вертикальный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделен подвижным поршнем весом 110 Н на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре 361 К. Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра, если поршень находится на высоте 20 см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь.

С3-19.В вертикальном теплоизолированном цилиндрическом сосуде под поршнем находится 0,5 моль гелия, нагретого до некоторой температуры. Поршень сначала удерживают, затем отпускают, и он начинает подниматься. Масса поршня 1 кг. Какую скорость приобретет поршень к моменту, когда поршень поднимется на 4 см, а гелий охладится на 20 К? Трением и теплообменом с поршнем пренебречь.

С3-20. Теплоизолированный сосуд объемом V = 2 м 3 разделен теплоизолирующей перегородкой на две равные части. В одной части сосуда находится 2 моль Не, а в другой — такое же количество моль А r . Температура гелия Т₁ = 300 К, а температура аргона Т₂ = 600 К. Определите парциальное давление аргона в сосуде после удаления перегородки.

Термодинамика С3-21. На рисунке изображено изменение состояния 1 моль идеального одноатомного газа. Начальная температура газа 27° С. Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?

С3-23. На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

С3-24. На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

С3-25. На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

Задание 11. МКТ, термодинамика. Изменение физических величин в процессах. ЕГЭ 2022 по физике

Поршень вставили в цилиндр на наибольший объём и закрепили. Цилиндр поместили в сосуд с горячей водой. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих этот процесс.

В сосуде будет происходить изохорный процесс.
Концентрация молекул в этом процессе увеличивается.
Концентрация молекул в этом процессе уменьшается.
В сосуде будет происходить изобарный процесс.
Концентрация молекул в этом процессе остаётся постоянной.

Решение

1) В сосуде будет происходить изохорный пройесс, т.к. объем сосуда меняеться не будет, поскольку его закрепили.

5) Концентрация молекул $n=/$, где $N$ - число молекул, $V$ - объем цилиндра, т.к. $N=const$ и $V=const$, то концентрация молекул в этом процессе остается постоянной.

Задача 2

В цилиндре с некоторым газом находится легкоподвижный поршень. Цилиндр помещают в сосуд с горячей водой. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого процесса выберите два верных утверждения.

В сосуде будет происходить изохорный процесс.
Концентрация молекул в этом процессе увеличивается.
Концентрация молекул в этом процессе уменьшается.
В сосуде будет происходить изобарный процесс.
Концентрация молекул в этом процессе остаётся постоянной.

Решение

При помещении цилиндра в сосуд с горячей водой, температура газа в цилиндре будет увеличиваться и согласно уравнению Менделеева-Клайперона, будет увеличиваться объем цилиндра: $p·∆V=/<μ>R∆T$. Значит в сосуде будет происходить изобарный процесс, а концентрация молекул в цилиндре $n=/$ уменьшится из-за увеличения объема, здесь $N$ - количество молекул газа под поршнем цилиндра.

Задача 3

Легкоподвижный поршень вставлен в цилиндр на максимальный объём. Газ начинают медленно сжимать. Из приведённого ниже списка на основании опытных данных выберите два верных утверждения.

Масса газа увеличивается.
Масса газа не изменяется.
Внутренняя энергия газа увеличивается.
Внутренняя энергия газа уменьшается.
Внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

Решение

2) При сжатии газа, число молекул в цилиндре остается постоянным, следовательно, масса газа не изменяется.

5) Поскольку газ сжимают медленно, его температура остается постоянной, следовательно, внутренняя энергия газа остается неизменной, т.к. внутренняя энергия есть функция температуры $U=/<2>υRT$, где $T$ - температура.

Задача 4

На рисунке изображён циклический процесс, во время которого масса газа оставалась постоянной. Выберите из приведённого ниже списка два утверждения, которые соответствуют рисунку.

В процессе 1 → 2 к газу тепло подводится.

В процессе 1 → 2 тепло выделяется.

В процессе 2 → 3 к газу тепло подводится.

В процессе 2 → 3 тепло выделяется.

В процессе 3 → 4 к газу тепло подводится.

Решение

1) В процессе 1-2 к газу тепло подводится, т.к. $T_2 > T_1$, поскольку $/=/⇒V_1·T_2=V_2·T_1$, т.к. $p_1=p_2=const$, а $V_2 > V_1$, то, чтобы сохранилось равенство $T_2$ должна быть больше $T_1$.

4) Процесс 2-3 изохорный, тогда $/=/⇒p_2T_3=p_3T_2⇒$, т.к. $p_2 > p_3$, то $T_3 0 $, а $|A_<23>| > |A_<12>|$. Тогда работа за весь цикл: $A = A_ <23>+ A_ <12>|A_<3-1>|; A_ <23>T_2$ (подходит).

2) Процесс 2-3 изохорный, т.е. $∆V=0$ и работа газа $A=p·V∆=0$ (не подходит).

3) Процесс 1-2 изотермический, значит, внутренняя энергия не меняется (не подходит).

4) В процессе 2-3 газ получает тепло, т.к. $T_3 > T_2$ (не подходит).

5) $Q=A+∆U, ∆U=0$, т.к. $∆T=0$, поскольку процесс 1-2 изотермический, то $Q=A$, т.е. количество теплоты, полученное газом в процессе 1-2 идет только на совершение работы (подходит).

Задача 15

Постоянную массу идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 3, как показано на рисунке. В состоянии 1 температура газа была равна 327◦C. Из приведённого ниже списка на основании анализа графика этого процесса выберите два верных утверждения.

В процессе 1–2 температура газа повышается.

В процессе 1–2 газ совершает положительную работу.

Работа, совершённая над газом в процессе 2–3, положительна.

На участке 2–3 газ получает тепло.

В состоянии 3 температура газа равна 100 К.

Решение

Задача 17

На рисунке показана зависимость давления от температуры идеального газа в циклическом процессе. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

Объём газа наибольший в состоянии 4.

Процесс 3–4 изохорный.

В процессе 1–2 внутренняя энергия газа не изменяется.

В процессе 4–1 объём газа уменьшается.

В процессе 2–3 газ отдаёт теплоту.

Решение

Воспользуемся методом исключения.

2) Процесс 3-4 не является изохорным, т.к. изохора в координатах p-T или ее продолжение, должна проходить через точку О (не подходит).

3) В процессе 1-2 внутренняя энергия газа повышается, т.к. температура увеличивается ($T_2 > T_1$), а внутренняя энергия есть функция температуры: $U=/<2>υRT$ (не подходит).

5) В процессе 2-3 газ получает теплоту, т.к. температура газа в данном процессе увеличивается $T_3 > T_2$ (не подходит).

Задача 18

На рисунке показана зависимость объёма от температуры идеального газа в циклическом процессе. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

Наибольшее давление на стенки сосуда газ оказывает в состоянии 4.

Наибольшую работу газ совершает в процессе 1–2.

В процессе 1–2 работа газа равна нулю.

В процессе 2–3 объём газа уменьшается.

В процессе 4–1 температура газа растёт.

Решение

Воспользуемся методом исключения.

3) В процессе 1-2 работа газа не равна нулю, т.к. $A=p·∆V, ∆V≠0$, а значит, $A≠0$ (не подходит).

4) В процессе 2-3 объем газа не изменяется, т.к. $V_2=V_3$ (не подходит).

5) В процессе 4-1 температура газа уменьшается, т.к. $T_4 > T_1$ (не подходит).

Задача 19

На рисунке показана зависимость давления от температуры идеального газа в циклическом процессе. Из приведённого ниже списка на основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения и укажите их номера.

В процессе B–C температура газа уменьшается.

Наименьшую работу газ совершает в процессе A–B.

В процессе C–A внутренняя энергия газа не изменяется.

В процессе A–B объём газа остаётся постоянным.

В процессе A–C температура газа растёт.

Решение

1. По графику видно, что температура $T_c ×

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк — это займет буквально 10 секунд. Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить уведомления.

Линия заданий 12, ЕГЭ по физике

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8748.

1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится

Верный ответ: 11

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8780.

А) внутренняя энергия газа $ U(T) $
Б) объем газа $ V(T) $

1) $ dT, d = $ 3 Дж/К
2) $ \frac, b = $ 4050 м 3 ⋅ K
3) $ at, a = $ 2 ⋅ 10 -5 м 3 /K
4) $ cT, c = $ 20 Дж/К

Верный ответ: 13

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8812.

1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится

Верный ответ: 11

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8844.

А) кипение жидкости
Б) нагревание вещества в газообразном состоянии

Верный ответ: 34

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8876.

8908. При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объема, заполненный аргоном и соединенный с манометром. Объем сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру аргона в нем неизменной. Как изменятся при этом внутренняя энергия аргона в сосуде и концентрация его молекул?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится

Верный ответ: 13

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8908.

1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится

Верный ответ: 33

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8940.

А) изотермическое сжатие при $ \nu = const $
Б) изобарное расширение при $ \nu = const $

ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

A = 0 \)
2) $ \Delta U > 0,

A > 0 $
3) $ \Delta U = 0,

A > 0 $
4) $ \Delta U = 0,

A Проверить Показать подсказку

Верный ответ: 42

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8972.

А) адиабатическое сжатие при \( \nu = const $
Б) изохорное нагревание при $ \nu = const $

Упражнение 15

Решение упражнений к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева

1. Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа, если его давление увеличится в 3 раза, а объем уменьшится в 2 раза?

2. Термодинамической системе передано количество теплоты 200 Дж. Как изменилась внутренняя энергия системы, если при этом она совершила работу 400 Дж?

3. Стержень отбойного молотка приводится в движение сжатым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от 0,1 до 0,5 г. Считая давление воздуха в цилиндре и температуру (27⁰C) постоянными, определите работу газа за один ход поршня. Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.

4. На одинаковые газовые горелки поставили два одинаковых плотно закупоренных сосуда вместимостью по 1 л. В одном сосуде находится вода, а в другом — воздух. Какой сосуд быстрее нагревается до 50 °С? Почему?

5. Предложен следующий проект вечного двигателя (рис. 13.12). Закрытый сосуд разделен на две половинки герметичной перегородкой, сквозь которую пропущены трубка и водяная турбина в кожухе с двумя отверстиями. Давление воздуха в нижней части больше, чем в верхней. Вода поднимается по трубке и наполняет открытую камеру. В нижней части очередная порция воды выливается из камеры турбины, подошедшей к отверстию кожуха. Почему данная машина не будет работать вечно?

6. Положительна или отрицательна работа газа в процессах 1—2, 2—3 и 3—1 на рисунке 10.5? Получает газ тепло или отдает в каждом из этих процессов?

7. Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100 К?

8. Вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 К. (Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14 кДж/(кг• К).)

9. В цилиндре компрессора сжимают идеальный одноатомный газ, количество вещества которого 4 моль. Определите, насколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считайте адиабатным.

10. В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 10 °С. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре -40 ⁰С. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость ничтожно мала?

11. Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80%, если температура холодильника 27 °С?

12. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты (Q1 = 1,5 •10 6 Дж, передано холодильнику Q2 = -1,2 • 10 6 Дж. Вычислите КПД машины и сравните его с максимально возможным КПД, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны 250 °С и 30 °С.

Задания по термодинамике.
учебно-методический материал по физике (10 класс) по теме

В материале подобаны задания по термодинамике различной сложности.

Вложение Размер

рисунки к заданиям по ТД 115.92 КБ

Предварительный просмотр:

III. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

КАРТОЧКИ ДЛЯ ФРОНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ

1ПФ1. 1) Что понимают под внутренней энергией газа? От чего зависит внутренняя энергия идеального газа?

2) Вычислите внутреннюю энергию идеального газа при темпера туре 300 К для одного моля.

1ПФ2. 1) Какими способами можно изменить внутреннюю энер гию тела? Запишите формулу для расчета изменения внутренней энергии тела при его нагревании или охлаждении.

2) На сколько изменится внутренняя энергия воды массой б кг при нагревании от 20 до 100 °С? Удельная теплоемкость воды равна 4,2 ■ 103 Дж/(кг • К).

ШФЗ. 1) Что показывает удельная теплоемкость вещества? Срав ните ее с теплоемкостью тела.

2) Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды массой 2 кг, взятой при температуре 20 °С, до кипения в чайнике с теплоемкостью 120Дж/К?

При быстром сжатии горючей смеси в цилиндре двигателя внут-реннего сгорания температура смеси повышается. Почему?

Тело массой [2 кг падает с высоты 10 м. На сколько изменится

внутренняя энергия тела, если 50% теплоты, выделившейся при уда ре, идет на нагревание тела?

П1Ф5. 1) Запишите первый закон термодинамики. Объясните, в каких случаях работа — величина положительная, а в каких — отрицательная.

2) На сколько изменится внутренняя энергия газа, если ему со общили количество теплоты 2 • 105 Дж и газ при этом, расширяясь, совершил работу, равную 0,5 ■ 102 Дж?

ШФ6. 1) Как вычислить работу, совершаемую газом, при изо барном расширении? Как графически определяется работа газа в этом процессе? (Покажите на графике изотермического процесса, как оп ределяется работа, совершаемая газом.)

2) Газ изобарно расширяется от объема 5 • Ю-3 до 15 ■ 10

3 м3 при давлении 2 • 105 Па. Найдите работу, совершаемую газом. Сде лайте пояснение графически.

П1Ф7. 1) Примените первый закон термодинамики для случая изохорного процесса. На что расходуется теплота, сообщенная газу? На сколько изменяется при этом внутренняя энергия газа?

2) Найдите изменение внутренней энергии газа при изохорном нагревании на 80 К, если его масса 1 кг, а удельная теплоемкость при постоянном объеме равна 745 Дж/(кг • К).

1ПФ8. 1) Примените первый закон термодинамики для случая изотермического процесса. На что расходуется теплота, сообщенная газу? Может ли изотермически расшириться идеальный газ без сооб щения теплоты извне?

2) Какое количество теплоты было передано газу, если при изотер мическом расширении он совершил работу, равную 1500 Дж? Изме нилась ли внутренняя энергия газа?

ШФ9. 1) Примените первый закон термодинамики для случая изобарного процесса.

2) На сколько изменится внутренняя энергия кислорода массой 2 кг при изобарном нагревании его на 12 К, если давление оставалось равным 2 • 105 Па, а объем увеличился на 1,5 м3? Удельную теплоем кость кислорода примите равной 920 Дж/(кг • К). Какую работу со вершил газ при расширении и какое количество теплоты ему было сообщено?

1ПФ101. 1) Какой процесс называют испарением? Изменяется ли при этом кинетическая энергия молекул? Изменяется ли потен циальная энергия молекул?

1 Карточки 1ПФ10—ШФ16 могут быть использованы при изучении зачетного раздела «Свойства паров, жидкостей и твердых тел».

Почему сильная жара труднее переносится в болотистых мест ностях, чем в песчаных?

Почему вода в разрежённом воздухе под колоколом воздушного насоса испаряется чрезвычайно быстро? Влияет ли ветер на показания

1МФ11. 1) Что называют удельной теплотой парообразования? В каких единицах измеряют эту величину? Удельная теплота паро образования воды при температуре 100 °С равна 2,256 • 106 Дж/(кг ■ К). Что это значит?

От каких факторов зависит удельная теплота парообразования? Объясните зависимость удельной теплоты парообразования от темпе ратуры на основе молекулярно-кинетической теории.

Почему овощи и фрукты быстрее высыхают в вакууме?

II №12. 1) Запишите формулу для расчета количества теплоты, необходимого для превращения жидкости в пар при неизменной тем пературе. Как изменилась при этом внутренняя энергия?

2) Какое количество теплоты необходимо для превращения в стоградусный пар воды массой 10 кг, взятой при температуре 100 °С? при температуре 20 °С?

П1Ф13. 1) Какой процесс называют конденсацией пара? Запи шите формулу для расчета количества теплоты, выделяющегося при конденсации пара в жидкость. Почему ожог паром опаснее, чем ки пятком?

Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 200 кг, взятого при температуре 100°С?

Почему в карбюраторе во время образования горючей смеси температура понижается?

1ПФ14. 1) Какой процесс называют кипением? В чем различие процессов кипения и испарения? Как изменяется при этом внутрен няя энергия?

2), (От чего зависит температура кипения? Может ли вода кипеть при температуре 20 °С? При каких условиях?

3) Парообразование при кипении происходит при постоянной температуре, а парообразование при испарении — с понижением температуры. Чем это обусловлено?

1ПФ15. 1) Какова особенность плавления кристаллических тел? Что показывает удельная теплота плавления? Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от нее. Почему?

12) Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы лед массой 2 кг, взятый при температуре 0 °С, превратить в воду? На сколько при этом изменится внутренняя энергия? -

ШФ16. 1) Почему в процессе плавления кристаллических тел температура не изменяется? На что расходуется энергия, подводимая к телу при плавлении?

Какое количество теплоты необходимо сообщить льду массой б кг, взятому при температуре —5 °С, чтобы его расплавить?

В домашнем холодильнике образуется пищевой лед массой 270 г при температуре 0°С. Какое количество теплоты выделяется при этом, если начальная температура воды была 20 °С?

ШФ17. 1) Что понимают под адиабатным процессом? Как вы глядит график адиабатного расширения в координатах р, V? Начер тите примерный график изотермического и адиабатного расширения газа из одного и того же состояния.

Почему уровень ртути понижается, если термометр поместить в струю воздуха, вытекающего из камеры волейбольного мяча? Влияет ли ветер на показания термометра?

При накачивании воздуха в шину автомобиля он нагревается. Почему?

ШФ18. 1) Что называют коэффициентом полезного действия ма шины? Запишите формулу для определения КПД тепловой машины ,и объясните, почему КПД любой тепловой машины меньше 1. Каковы пути повышения КПД? Может ли КПД тепловых машин быть равным 100%, если трение в частях машин свести к нулю? У, 2) Тепловая машина совершает работу 200 Дж за счет каждого килоджоуля, получаемого от нагревателя. Найдите КПД тепловой машины.

1ПФ19. 1) Запишите формулу для расчета КПД идеальной тепло вой машины. От каких величин зависит ее КПД? Какими путями его можно повысить? Может ли КПД этой машины быть равным 100%? Ответ обоснуйте.

2) Температура нагревателя идеальной тепловой машины равна 127 °G, а холодильника 27 °С. Каков КПД этой машины?

ШФ20. 1) Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?

За счет чего происходит работа по перемещению поршня в ци линдре в таком двигателе? В чем состоит принципиальное отличие двигателя Дизеля от карбюраторного двигателя? Каковы их взаимные преимущества и чем они отличны друг от друга?

Что служит холодильником у двигателя внутреннего сгорания?

КАРТОЧКИ-ЗАДАНИЯ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ И ГРУППОВОЙ РАБОТЫ

НШ1А1. В процессе изобарного расширения газа была соверше на работа, равная 400 Дж. При каком давлении совершался процесс, веди объем газа изменился с 0,3 до 0,6 м3?

1ПИ1А2. Какую работу совершил газ в процессе изобарного рас ширения при давлении 4 • 105 Па, если его температура повысилась с 17 °С до 300 К, а объем достиг 4 • 10

ПШ1АЗ. В цилиндре, расположенном вертикально, под поршнем массой 50 кг находился углекислый газ массой 2 кг. В результате нагревания газа на 40 °С он расширился и поршень занял новое по ложение. Чему равна работа, совершенная газом в процессе расши рения, если давление газа определялось весом поршня?

(Использовав уравнение Менделеева — Клапейрона для двух со стояний газа, получите выражение для расчета работы газа при изо барном процессе.)

1ПШБ1. При изобарном расширении газа была совершена рабо та, равная 600 Дж. На сколько изменился объем газа, если давление газа было 4 • 105 Па? Сделайте пояснение к задаче графически, счи тая начальный объем газа равным 5 • 10"3 м3.

ШИ152. Определите давление, под которым находился газ, если он при изобарном расширении совершил работу 1 кДж при изменении температуры от 27 до 127 °С. Начальный объем газа равен 6 • Ю-3 м3.

1ПИ1БЗ. Углекислый газ массой 10 г нагрет от 20 до 30 °С при постоянном давлении. Найдите работу расширения газа.

ШИ2А11. На сколько изменится внутренняя энергия воды мас сой 1 кг, взятой при температуре 20 °С, после нагревания ее до тем пературы 100 °С и превращения ее в пар?

П1И2А2. Рассчитайте изменение внутренней энергии водяного пара массой 300 г, взятого при температуре 100 °С, при его конденса ции и охлаждении полученной воды до температуры 30 °С.

ШИ2АЗ. На спиртовке вскипятили воду массой 500 г, перво начальная температура которой 20 °С. Был сожжен спирт массой 70 г. Сколько воды выкипело, если КПД спиртовки 40%? Теплоемкостью сосуда пренебрегите.

П1И2Б1. На сколько изменится внутренняя энергия воды массой 100 кг, взятой при температуре 15 °С, при ее нагревании до кипения?

1ПИ2Б2. На какую высоту можно было бы поднять гирю массой 1 кг за счет внутренней энергии, которую отдает, стакан кипятка мас сой 0,24 кг при охлаждении от 100 до 0 СС?

1 Задания П1И2. —ШИЗ. могут быть использованы при изучении следующе го зачетного раздела.

ШИ2БЗ. В сосуде нагреваются вода объемом 1 л и лед массой 50 г, начальная температура которых 0 °С. Через сколько времени закипит вода, если мощность нагревателя 500 Вт, а его КПД 60%? Теплоемкость сосуда и нагревателя не учитывайте. ч

1НИЗА1. Какое количество теплоты необходимо сообщить льду массой 2 кг, взятому при температуре 0° С, чтобы расплавить его, полученную воду нагреть до кипения, а затем всю ее испарить?

1ПИЗА2. В сосуд, содержащий воду массой 2 кг при температу ре 20 °С, опустили лед массой 0,5 кг при температуре 0 °С. Какая температура установится в сосуде после таяния льда? Теплоемкостью сосуда пренебрегите.

ШИЗАЗ. Через сосуд, содержащий воду массой 10 кг и лед мас сой 0,5 кг при температуре 0 °С, пропускают стоградусный пар. Ка кое количество пара понадобится, чтобы в сосуде установилась темпе ратура 10 °С? Теплоемкостью сосуда пренебрегите.

1ПИ4А1. Автомобиль массой 1 т, двигавшийся со скоростью 36 км/ч, резко затормозил перед светофором. Какое количество теп лоты выделилось при торможении?

Н1И4А2. На сколько градусов нагреется вода у основания водо пада высотой 10 м? Считайте, что на нагревание воды идет 50% меха нической энергии.

ШИ4АЗ. Каков расход бензина автомобиля «Запорожец» на пути 1 км при скорости 60 км/ч? Мощность мотора равна 17 кВт, КПД авто мобиля 30%.

1ПИ4Б1. Мяч массой 100 г упал с высоты 10 м и подскочил на 7 м. На сколько при этом изменилась внутренняя энергия мяча и поверх ности, о которую он ударился?

1 11И4Б2. С какой скоростью должна лететь свинцовая пуля, чтобы при ударе о препятствие она расплавилась? Ее первоначальная тем пература равна 27 °С.

П1И4БЗ. Автомобиль «Москвич» расходует бензин массой 5,67 кг на пути 50 км. Определите мощность, развиваемую двигателем, если скорость автомобиля равна 90 км/ч, а КПД — 22%.

П1И5А1. Найдите давление, под которым находился газ, если при его изобарном расширении на 0,004 м3 была совершена работа

Н1И5А2. На рисунке 13 дана изотерма сжатия газа в координатах р, V, Определите примерно рабо ту по сжатию газа. Какой знак имеет работа в данном случае? ПГИ5АЗ. Углекислый газ мас сой 10 г нагревался от 20 до 30 °С при постоянном давлении. Найди те работу, совершенную газом.

(Используя уравнение Менде леева — Клапейрона, получите вы ражение для расчета работы газа при изобарном процессе.)

1ПИ5Б1. На рисунке 14 при ведена изобара газа в координатах р, V. Найдите работу, совершен ную газом в процессе расширения.ПШ5Б2. Найдите работу, ко торую совершает газ, переходя из состояния 1 в состояние 3 (рис. 15).

П1И5БЗ. Газ, занимающий объ ем 10

2 м8 и находящийся под давлением 6 • 105 Па и температу ре 27 °С, нагрели на 50 К. Какая при этом работа была совершена газом? ШИ6А1. В герметически за крытом сосуде при температуре 7 °С находился азот массой 400 г. В ре зультате нагревания температура повысилась до 300 К. Определите изменение внутренней энергии газа. Удельную теплоемкость азота при постоянном объеме примите равной 745 Дж/(кг- К).

11 1И6А2. Изменилась ли внут ренняя энергия газа в процессе его сжатия, если объем газа уменьшился от 1,0 л до 5 • Ю-4 м3, а дав* ление возросло с 105 до 2 • 105 Па?

1ПИ6АЗ. В процессе изобарного расширения кислорода массой 32 кг при давлении 8 ■ 104 Па была совершена работа 4 • 105 Дж. На сколько изменились внутренняя энергия газа и его объем? Какое" ко личество теплоты было сообщено газу? Удельную теплоемкость кис лорода при постоянном объеме примите равной 650 Дж/(кг » К)>,

ШИ6Б1. При изохорном нагревании газа на 100 К ему было со общено количество теплоты 4150 Дж. На сколько изменилась его внутренняя энергия? Какова теплоемкость этого газа?

П1И6Б2. Кислород массой 100 г нагревают при постоянном объеме, причем внутренняя энергия его изменилась на 1300 Дж. На сколько градусов был нагрет газ? Удельную теплоемкость кислорода при постоянном объеме примите равной 650 Дж/(кг • К).

П1И6БЗ. Гелий массой 1 г был нагрет на 100 К при постоянном давлении. Какое количество теплоты получил газ? Примите удель ную теплоемкость гелия при постоянном давлении равной 5,21 • 103 Дж/(кг • К).

1ПИ7А1. Найдите КПД тепловой машины, если совершается работа 250 Дж на каждый 1 кДж теплоты, полученной от нагрева теля. Какое количество теплоты отдается холодильнику?

1НИ7А2. Рассчитайте КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя 727 °С, а холодильника 327 °С. Какая ра бота была совершена, если от нагревателя получено количество теплоты, равное 5 • 104 Дж?

1НИ7АЗ. Температура нагревателя идеальной тепловой машины равна 207 РС, а холодильника 17 °С. Ежесекундно машина получает от нагревателя количество теплоты, равное 5 • 104 Дж. Найдите КПД тепловой машины, мощность машины, количество теплоты, отдаваемое каждую секунду холодильнику.

П1И7Б1. Какую работу совершает тепловая машина с КПД, рав ным 20%, если за один цикл от нагревателя поступает количество теплоты, равное 3 • 103 Дж?

П1И7Б2. Идеальная тепловая ма шина получает от нагревателя, тем пература которого 500 К, количество теплоты, равное 3360 Дж за каждый цикл. Найдите КПД этой машины, если температура холодильника 400 К. Какая работа совершается за один цикл?П1И7БЗ. Найдите работу тепло вой машины за каждый цикл, изоб раженный на рисунке 16.

IV, СВОЙСТВА ПАРОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Примерный план применения дидактических материалов на уроках и консультациях

Изопроцессы - МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Цель урока: рассмотреть частные случаи закона Клапейрона.

I. Проверка домашнего задания. Повторение изученного

1. Каковы нормальные условия для идеального газа?

2. Какова концентрация молекул идеального газа при нормальных условиях?

3. Какие макроскопические параметры связывает уравнение Клапейрона-Менделеева?

4. Какие параметры необходимо знать для определения состояния идеального газа?

II. Самостоятельная работа

1. Как изменится давление идеального одноатомного газа при уменьшении его объема в 4 раза и увеличении абсолютной температуры в 2 раза?

А. Увеличится в 8 раз.

Б. Увеличится в 4 раза.

В. Увеличится в 2 раза.

2. Вычислите давление кислорода массой 0,032 кг в сосуде объемом 8,3 м 3 при температуре 100 °С.

3. Как меняется масса воздуха в помещении, если температура увеличивается?

В. Не изменяется.

4. Чему равен объем 1 моля идеального газа при нормальных условиях?

5. В баллоне находится газ при t = 27 °С. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 50 % его выйдет из баллона, а температура при этом увеличится до 600 К?

6. Масса кислорода m при давлении Р занимает объем V. Как изменится температура газа, если при увеличении давления до 2Р его объем уменьшился в V/10?

A. Увеличится в 5 раз.

Б. Уменьшится в 5 раз.

7. В баллоне при неизменной массе газа температура увеличилась от 1 до 2 °С. Как изменилось давление?

A. Увеличилось в 2 раза.

Б. Увеличилось в 1,004 раза.

B. Не изменилось.

8. Что и по каким физическим величинам можно вычислить на основании уравнения Менделеева-Клапейрона?

1. Плотность газа, используя R, р, Т, М.

2. Число молекул в газе, используя V, Т, Р, с.

3. Массу молекулы, используя Т, Р, с, N_A, R.

1. Как изменится давление идеального одноатомного газа при увеличении его объема и температуры в 2 раза?

A. Увеличится в 4 раза.

Б. Уменьшится в 2 раза.

B. Останется прежним.

2. Вычислите давление водорода массой 0,02 кг в сосуде объемом 8,3 м 3 при температуре 100 °С.

3. Как изменится плотность воздуха в помещении, если температура уменьшится?

4. Чему равны давление и температура газа при нормальных условиях?

A. р = 10 5 Па·t – 100 °С 1 м 3 .

Б. р = 10 5 Па·Т - 273 К.

B. р = 10 5 кПа·T - 273 К.

5. В баллоне находится газ при Т = 300 К. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 50 % его выйдет из баллона, а температура останется неизменной?

A. Уменьшится в 50 раз.

Б. Уменьшится в 2 раза.

B. Увеличится в 2 раза.

6. При нормальных условиях плотность кислорода:

A. Больше плотности водорода.

Б. Меньше плотности водорода.

B. Равна плотности водорода.

7. При повышении температуры в комнате меняется:

Б. Давление и масса воздуха.

B. Масса воздуха.

8. В цилиндре с поршнем произошло увеличение давления газа больше допустимого за счет увеличения температуры. Как можно установить прежнее давление?

A. Увеличением объема цилиндра или уменьшением массы газа.

Б. Только уменьшением массы газа.

B. Только увеличением объема цилиндра.

Ответы к самостоятельной работе

Ответы и номера вопросов

III. Изучение нового материала

Если одновременно меняются все характеристики состояния газа, то трудно установить какие-либо закономерности. Прошу изучить процессы, в которых масса и один из трех параметров - р, V или Т остаются неизменными.

Количественные зависимости между двумя параметрами газа одной и той же массы при неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами.

Первый газовый закон был открыт английским ученым Р. Бойлем (1627- 1691 гг.) в 1600 г. Работа называлась «Новые эксперименты, касающиеся воздушной пружины». Бойль изучал изменение давления газа в зависимости от объема при постоянной температуре. Данный процесс называется изотермическим.

Независимо от Бойля несколько позднее французский ученый Э. Мариотт пришел к тем же выводам. Поэтому закон получил название Бойля-Мариотга.

Закон Гей-Люссака (1802 г.)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называют изобарным.

Объем данной массы газа при p = const зависит от температуры по лин. закону

Закон Ж. Шарля (1787 г)

При V = const давление данной массы газа при постоянном объеме зависит от температуры по линейному закону:

Фронтальное экспериментальное задание 1

«Наблюдение зависимости объема данной массы газа от температуры при постоянном давлении»

Приборы и материалы: 1) пробирка химическая, закрытая пробкой со стеклянной трубной длиной 150-200 мм, диаметром 4-5 мм; 2) стакан низкий с водой.

1. Подготовьте оборудование для опыта. Для этого опустите конец трубки с пробкой в стакан с водой на глубину 3-4 см, закройте пальцем другой конец и выньте трубку из воды. Расположите трубку горизонтально. Осторожно закройте пробирку пробкой так. чтобы столбик воды не вылился из трубки.

2. Нагрейте воздух в пробирке, подержав ее несколько секунд в руке. При этом наблюдайте за положением столбика воды в трубке.

3. Прекратите нагревание воздуха в пробирке и снова в течение нескольких секунд, наблюдайте за изменением положения столбика воды в трубке.

4. Ответьте на вопросы:

- Зависимость между какими величинами вы наблюдали на опыте?

- Изменялись ли давление и масса воздуха в пробирке во время опыта?

- Что можно сказать о зависимости объема данной массы воздуха от температуры при постоянном давлении?

Фронтальное экспериментальное задание 2

«Наблюдение зависимости давления данной массы газа от температуры при постоянном объеме»

Читайте также:


лобовое стекло форд мондео 5 с обогревом

плохо холодит кондиционер дэу нексия

замена расширительного бачка форд фьюжн

радиатор на хонда цивик 4д какой поставить

ремонт печки ваз 2115