- •Контрольное тестирование по физике
- •Де n1. Механика.
- •1. Кинематика поступательного и вращательного движения
- •2. Динамика поступательного движения
- •3. Динамика вращательного движения
- •4. Работа. Энергия
- •5. Законы сохранения в механике
- •6. Элементы специальной теории относительности
- •Де n2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика.
- •7. Средняя энергия молекул
- •8. Распределения Максвелла и Больцмана
- •9. Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах
- •10. Второе начало термодинамики. Энтропия
- •Де n3. Электричество и магнетизм.
- •11. Электростатическое поле в вакууме
- •12. Законы постоянного тока
- •13. Магнитостатика
- •14. Электрические и магнитные свойства вещества
- •15. Явление электромагнитной индукции
- •16. Уравнения Максвелла
- •Де n4. Механические и электромагнитные колебания и волны.
- •17. Свободные и вынужденные колебания
- •18. Сложение гармонических колебаний
- •19. Волны. Уравнение волны
- •20. Энергия волны. Перенос энергии волной
- •Де n5. Волновая и квантовая оптика.
- •21. Интерференция и дифракция света
- •22. Поляризация и дисперсия света
- •23. Эффект Комптона. Световое давление
- •24. Тепловое излучение. Фотоэффект
- •Де n6. Квантовая физика и физика атома.
- •25. Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
- •26. Спектр атома водорода. Правило отбора
- •27. Уравнение Шредингера (общие свойства)
- •28. Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)
- •Де n7. Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц.
- •29. Фундаментальные взаимодействия
- •30. Ядро. Элементарные частицы
- •31. Ядерные реакции.
- •32.Законы сохранения в ядерных реакциях
9. Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах
При адиабатическом расширении 2 молей одноатомного газа его температура понизилась с 300 К до 200 К, при этом газ совершил работу (в Дж), равную …
|
2493 | |
Решение: При адиабатическом расширении работа газа находится по формуле:
8. Если количество теплоты, получаемое рабочим телом от нагревателя, увеличится в два раза, то коэффициент полезного действия тепловой машины
|
увеличится на |
увеличится на |
|
уменьшится на |
|
уменьшится на |
Решение: Коэффициент полезного действия тепловой машины определяется по формуле , где – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя; – количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику. При увеличении в два раза коэффициент полезного действия . Найдем изменение . Коэффициент полезного действия тепловой машины увеличится на
9. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Работа газа в килоджоулях в циклическом процессе равна |
|
Решение: Работу газа в циклическом процессе можно найти, определив площадь цикла в координатах . Цикл имеет форму трапеции. .
10. При изотермическом расширении газа при температуре 200 К объем увеличился в раз (). Работа, совершенная 0,5 молями газа, равна …
Решение: При изотермическом расширении газа работа находится по формуле: .
11. На (P,V)-диаграмме изображены два циклических процесса.
Отношение работ , совершенных в этих циклах, равно …
Решение: Работа газа за цикл численно равна площади фигуры, ограниченной диаграммой кругового процесса в координатных осях . При осуществлении кругового процесса в прямом направлении (по часовой стрелке) работа газа за цикл положительна, так как при расширении газ совершает большую работу, чем затрачивается на его сжатие. Если круговой процесс осуществляется в обратном направлении (против часовой стрелки), то работа газа за цикл отрицательна. Работы газа за I первый и II второй циклы на -диаграмме, совершаемые по часовой стрелке, численно равны площадям прямоугольников: и . Отношение работ, совершенных в этих циклах: .
12. На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное сжатие происходит на этапе …
4 – 1 |
|
2 – 3 |
|
1 – 2 |
|
3 – 4 |
Решение: Адиабатные процессы происходят без теплообмена с окружающей средой, то есть система не получает тепла и не отдает его, . Так как изменение энтропии определяется как , следовательно, при адиабатном процессе энтропия остается постоянной. При адиабатном сжатии над газом совершают работу внешние силы, внутренняя энергия увеличивается: , температура газа увеличивается. Адиабатное сжатие происходит на этапе 4 – 1.
13. КПД цикла Карно равен 60%. Если на 20% уменьшить температуру нагревателя и на 20% увеличить температуру охладителя, КПД (в % ) достигнет значения
40 |
|
60 |
|
20 |
|
80 |
Решение: КПД обратимого цикла Карно равен: , или (в долях). После изменения температура примет значения: . Первоначальный КПД равен , следовательно, , отсюда . После изменения
14. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении по модулю равно
Решение: Работа газа за цикл численно равна площади фигуры, ограниченной диаграммой кругового процесса в координатных осях . . Работа при нагревании газа численно равна площади под графиком процесса 1 – 2: . Работа при охлаждении численно равна площади под графиком процесса 3 – 4: . Отношение работ, совершенных в этих процессах, равно: . Модуль отношения: .