КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №6 по теме: «Термодинамика» 10 класс
ВАРИАНТ 1
Начальный уровень
1. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при адиабатическом расширении? Выберите правильный ответ.
А. ΔU=0. Б. ΔU0. В. ΔU
2. Газу передано количество теплоты 150 Дж, и внешние силы совершили над ним работу 350 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии? Выберите правильный ответ.
А. 200 Дж. Б. 500 Дж. В. 150 Дж.
3. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты 1000 Дж и отдает холодильнику 600 Дж. Чему равен КПД тепловой машины? Выберите правильный ответ.
А. 67%. Б. 40%. В. 25%.
Средний уровень
1. Газ находится в сосуде под давлением 2,5 • 104 Па. При сообщении газу 6 • 104 Дж теплоты он изобарно расширился, и объем его увеличился на 2 м3. На сколько изменилась внутренняя энергия газа?
2. В каком процессе газ, получая некоторое количество теплоты, не изменяет температуру?
3. КПД идеального теплового двигателя 40%. Газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано холодильнику?
Достаточный уровень
1. На рисунке 1 показаны различные процессы изменения состояния в идеальном газе.
а) Назовите процессы.
б) В каком процессе совершается большая работа? Чему она равна?

2. Тождественны ли с физической точки зрения следующие записи первого закона термодинамики: а) ΔU = А + Q; б) Q = ΔU + А?
3. Давление газа под поршнем цилиндра 8 • 105 Па, а температура 150°С. Какую работу совершает 1 кмоль газа и какая его температура, если газ, нагреваясь изобарно, расширился до объема, вдвое большего начального?
4. При уменьшении объема одноатомного газа в 5,2 раза его давление увеличилось на 30%. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа?
Высокий уровень
1. Сравните работы, выполненные некоторой массой газа за время нескольких циклов, изображенных на рисунке 2.
2. Какой газ — одноатомный или многоатомный охлаждается быстрее при адиабатном расширении? Объясните причину.
3. В цилиндре с площадью основания 100 см2 находится воздух при температуре 290 °С. На высоте 0,6 м от основания цилиндра расположен легкий поршень, на котором лежит гиря массой 100 кг. Какую работу совершит воздух при расширении, если его нагреть на 50 °С? Атмосферное давление 105 Па.
4. Рабочим телом тепловой машины является одноатомный идеальный газ. Определите КПД тепловой машины, график цикла которой показан на рисунке 3.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №6 по теме: «Термодинамика» 10 класс
ВАРИАНТ 2
Начальный уровень
1. В каком процессе изменение внутренней энергии системы равно количеству переданной теплоты? Выберите правильный ответ.
А. В изохорном. Б. В изобарном. В. В изотермическом.
2. Газ получил количество теплоты 400 Дж, его внутренняя энергия увеличилась на 300 Дж. Чему равна работа, совершенная газом? Выберите правильный ответ.
А. 100 Дж. Б. 700 Дж. В. 300 Дж.
3. Каков КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя равна 377 °С, а температура холодильника 27 °С? Выберите правильный ответ.
А. 54%. Б. 46%. В. 37%.
Средний уровень
1. Газ, расширяясь изобарно при давлении 2 • 105 Па, совершает работу 0,2 кДж. Определите первоначальный объем газа, если его конечный объем оказался равным
2,5 •10 -3 м 3.
2. Теплый воздух поднимается кверху. Почему же в тропосфере внизу теплее, чем вверху?
3. КПД идеального теплового двигателя 45%. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 2 °С?
Достаточный уровень
1. На рисунке 1 показан процесс изменения состояния идеального газа. а) Назовите процесс, б) Какую работу совершил газ, если ему сообщили в этом процессе 6×103 Дж теплоты?

2. Объясните, почему изотермическое расширение газа возможно только при подведении к нему некоторого количества теплоты.
3. Температура воздуха в комнате объемом 70 м3 была 280 К. После того как протопили печь, температура поднялась до 296 К. Найти работу воздуха при расширении, если давление постоянно и равно 100 кПа.
4. Давление азота в сосуде объемом 3 л после нагревания возросло на 2,2 МПа. Найти количество теплоты, сообщенное газу. Удельная теплоемкость азота при постоянном объеме 745 Дж/(кг×К), его молярная масса 0,028 кг/моль.
Высокий уровень
1. Сравните КПД циклов, изображенных на рисунке 2.
2. Какая часть количества теплоты, сообщенной одноатомному газу в изобарном процессе, идет на увеличение внутренней энергии и какая часть — на совершение работы?
3. Над одним молем идеального одноатомного газа совершают процесс А — В, изображённый на рисунке 3. Вычислить КПД этого процесса. |
4. Моль идеального газа нагревается при постоянном давлении, а затем при постоянном объеме переводится в состояние с температурой, равной начальной температуре То = 300 К. Оказалось, что в итоге газу передано количество теплоты 5 • Ю3 Дж. Во сколько раз изменился объем, занимаемый газом?
 КЛАСС КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ» ВАРИАНТ 1 Рассчитайте внутреннюю энергию одноатомного идеального газа в количестве 3 моль при температуре 127 0С. В цилиндре под поршнем находится газ, состояние которого меняется, как показано на рис. Как изменилась температура газа? Какую работу совершил газ? При изотермическом расширении идеальный газ совершил работу, равную 20 Дж. Какое количество теплоты было сообщено газу? Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 0С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 0С, последняя нагрелась до 35 0С? Испарением воды пренебречь. Поезд массы 2000 т при торможении с ускорением 0,3 м/с2 остановился спустя 50 с после начала торможения. Какое количество теплоты выделилось при торможении? В результате циклического процесса газ совершил 100 Дж работы и передал холодильнику 400 Дж теплоты. Определите КПД цикла. ВАРИАНТ 2 Какова температура одноатомного идеального газа, если известно, что внутренняя энергия 2 моль составляет 831 кДж? Н айдите работу, которую совершает газ, переходя из состояния 1 в состояние 3? В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массой 2 кг. Для повышения температуры кислорода на 5 К ему было сообщено 9160 Дж теплоты. Найдите удельную теплоемкость кислорода при постоянном давлении, работу, совершаемую им при расширении, и увеличение его внутренней энергии. Какое количество керосина необходимо сжечь, чтобы 50 л воды нагреть от 20 0С до кипения? КПД нагревателя 35%. Найдите количество теплоты, которое выделилось при абсолютно неупругом соударении двух шаров, двигавшихся навстречу друг другу. Массы первого и второго шаров равны 0,4 кг и 0,3 кг соответственно, их скорости 3 м/с и 12 м/с соответственно. Определите КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя в 1,6 раз больше температуры холодильника. ВАРИАНТ 3 Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27 0С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж. В вертикально расположенном цилиндре под поршнем находится газ объемом 2,0 л при температуре 299 К. Найдите работу расширения газа нагревании его на 100 К. Масса поршня 10 кг, его площадь 50 см2, атмосферное давление нормальное. В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится азот массы 0,2 кг при температуре 20 0С. Азот, расширяясь, совершает 4,47 кДж работы. Найдите изменение внутренней энергии азота и его температуру после расширения. Удельная теплоемкость азота при постоянном объеме равна 745 Дж/(кгК). Кусок алюминия массой 537 г, нагретый до 200 0С, погрузили в 400 г воды при 16 0С. При этом часть воды испарилась, а оставшаяся вода приобрела температуру 50 0С. Определите количество испарившейся воды. Пуля массы m, летящая со скоростью v1, попадает в деревянный куб массы М, лежащий на гладком столе, и пробивает его. Найдите энергию W, превратившуюся в тепло, если пуля прошла через центр куба и скорость ее после вылета стала равной v2. Идеальная тепловая машина имеет температуру нагревателя в 1,5 раза выше, чем температура холодильника. Машине сообщили 15 кДж теплоты. Какую работу совершила машина? ВАРИАНТ 4 Какова внутренняя энергия идеального газа, находящегося в закрытом сосуде объемом 1,5 л при комнатной температуре, если концентрация молекул равна 21019 см-3? В цилиндре под поршнем площадью 1,0 дм2 находится 1 моль воздуха. К поршню через блок привешен груз массой 55 кг. Цилиндр охлаждают на 100 К. На какую высоту поднимется груз? Масса поршня 5,0 кг. Атмосферное давление нормальное. Температура газа, имеющего массу m и молярную массу , повышают на величину Т один раз при постоянном давлении р, а другой раз при постоянном объеме V. Насколько отличаются сообщенные газу количества теплоты Qp, QV и удельные теплоемкости ср, cV при постоянном давлении и постоянном объеме? В калориметр, содержащий 0,25 кг воды при температуре 25 0С, впускают 10 г водяного пара при температуре 100 0С. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость равна 1000 Дж/К? Брусок массы m равномерно поднимают за привязанную к нему веревку на высоту h по доске, которая образует с горизонтом угол . Веревка параллельна доске. Коэффициент трения бруска о доску равен k. Найдите энергию, которая идет на нагревание доски и бруска. В тепловом двигателе температура холодильника 27 0С, температура нагревателя 327 0С. На сколько процентов увеличится максимально возможный КПД этого двигателя, если температура холодильника понизится на 5%? |
|