Примеры ответов на задания.
П ример 1. На (Р,V) – диаграмме изображен циклический процесс. На участках СD И DА температура …
1) На СD – понижается 2) На СD – повышается
на DА - повышается на DА - понижается
3) повышается 4) понижается
Ответ: На рисунке приведены графики четырех газовых процессов. Участок СD соответствует изобарическому сжатию, т.е. объем уменьшается. Из уравнения Менделеева – Клапейрона следует, что при уменьшении объема в случаи изобарического процесса температура должна уменьшаться. При изохорическом увеличении давления температура должна увеличиваться. Выбираем ответ: 1.
П ример 2. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно…
1) 5 2) 3 3) 1,5 4) 2,5
Ответ: Нагревание газа происходит на участке 4 – 1, при этом объем газа увеличивается и совершается работа равная площади под графиком участка 4 – 1 : .Охлаждение газа происходит на участке 2 – 3, при этом объем газа уменьшается и совершается работа равная площади под графиком участка 2 – 3 :
Отношение модулей работ равно:
Ответ: 4.
З адание 1. На (Р,V) – диаграмме изображен циклический процесс. На участках АВ И ВС температура …
1) понижается 3) повышается
2) на АВ – понижается 4) на АВ - повышается
на ВС - повышается на ВС - понижается
Задание 2. Идеальный газ совершит большую работу, получив одинаковое количество теплоты, при …
1) изотермическом процессе; 2) изохорном процессе;
3) адиабатном процессе; 4) изобарном процессе.
З адание 3. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно…
1) 5 2) 3 3) 1,5 4) 2,5
З адание 4. На (Р,V) – диаграмме изображены два циклических процесса. Отношение работ, совершенных в каждом цикле АI/АII, равно…
1) 2 2) 4 3) 1/2 4) 1/4
Задание 5. Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты , равная …
1) 0,4 2) 0,75 3) 0,6 4) 0,25
Задание 6. Изменение внутренней энергии газа произошло только за счет работы сжатия газа в …
1) изохорном процессе 2) изотермическом процессе
3) адиабатическом процессе 4) изобарном процессе.
Коды верных ответов:
Номер задания |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ответ |
4 |
1 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2.4. Второе начало термодинамики. Энтропия. Циклы.
Примеры ответов на задания.
Пример 1. В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …
1) уменьшается; 2) увеличивается;
3) не изменяется.
Ответ: Изменение энтропии системы можно оценить используя интеграл приведенных теплот : . При изохорическом охлаждении постоянной массы идеального газа первое начало термодинамики будет иметь вид , поскольку, если объем газа не изменяется, то работа газа равна нулю . С учетом этого, получаем
.
При понижении температуры , поэтому и , т.е.энтропия системы уменьшается.
Ответ: 1.
П ример 2. На рисунке изображен цикл Карно в координатах (Т,S), где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе …
1) 4 – 1 2) 2 – 3
3) 1 – 2 4) 3 - 4
Ответ: Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат. Из рисунка видно, что этапы 1 – 2 и 3 – 4 соответствуют изотермическим процессам, т.к. температура остается постоянной. На этапах 2 – 3 и 4 – 1 остается постоянной энтропия, следовательно, тепло при этих процессах не отводится и не подводится. Оба эти этапа соответствуют адиабатическим процессам. При адиабатическом расширении объем увеличивается, следовательно, работа газа положительная. Температура газа уменьшается, т.к. согласно первого начала термодинамики для адиабатического процесса .
На этапе 2 – 3 происходит адиабатическое расширение.
Ответ: 2 – 3.