Часть 1. Каждая задача оценивается в два балла

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

1.Концентрация одноатомного идеального газа равна n = 10²⁰ 1/см³, а средняя кинетическая энергия теплового движения одной молекулы равна E₁ = 9× 10^-21 Дж. Найти давление газа.

2.В замкнутом сосуде при температуре T находятся 1 моль гелия и 1 моль двухатомного водорода. При увеличении температуры в три раза все молекулы водорода распались на атомы. Во сколько раз увеличилось давление в сосуде?

3.Идеальный одноатомный газ совершает циклический процесс, график которого показан на рисунке. Построить график этого процесса в координатах давление – температура. Положение точки 1 отмечено.

4.По графику к задаче 3 найдите модуль отданного газом на участке 31 количества теплоты, если P₁ = 1 атм, V₁ = 10 л.

5.В адиабатном процессе температура газа выросла в четыре раза. Найти совершенную над газом работу, если конечное значение внутренней энергии газа 16 Дж. Масса газа постоянна.

6.Когда в холодильник тепловой машины Карно загрузили мокрый снег, ее КПД вырос на треть от начального значения. Найти начальное значение температуры холодильника, если температура нагревателя постоянна и равна T_Н = 546 К.

7.Из пробирки объемом V = 100 мл откачали воздух, поместили в нее m = 0,1 г льда, плотно закрыли и нагрели до t = 100°С. Найти давление водяных паров в пробирке. Молярная масса воды µ = 18 г/моль.

Часть 2. Каждая задача оценивается в три балла

1.По графику зависимости давления постоянной массы идеального одноатомного газа от его концентрации определите, получает или отдает газ количество теплоты на каждом из участков 12 и 23. Ответ объясните с использованием известных физических законов.

2.Цикл тепловой машины состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатного сжатия. Работа газа в изотермическом расширении равна А, в изохорном процессе температура понижается на DT. Найти КПД η машины, если рабочее тело – одноатомный газ, количество вещества которого равно ν.

3.Дым поднимается по цилиндрической печной трубе. В нижней части температура дыма t₁ = 600°С, а в верхней t₂ = 100°С. Найти скорость дыма в верхней части, если скорость в нижней части υ₁ = 500 м/с.

Вариант 2. Решения, ответы, критерии

Часть 1. Правильный численный ответ с решением – 2 б, одна ошибка – 1б.

1. 6× 10⁵ Па.

2.В 4,5 раза.

4.2,5 кДж.

5.341 К.

6.1,34·10⁵ Дж.

7. 10⁵ Па.

Часть 2. Задачи 2, 3: правильный ответ с решением – 3 б, правильные уравнения и одна ошибка в преобразованиях– 2б, одна ошибка в исходных уравнениях 1 б.

Задача 1.Возможное решение. По определению n = N/V. На участке 1-2 по графику видно, что p~ n => pV постоянно, => из уравнения Клапейрона-Менделеева PV = nRT следует, что температура постоянна, => внутренняя энергия U = 3nRT/2 постоянна. Так как объем уменьшается, A < 0, => по первому началу термодинамики Q = A + DU, Q₁₂< 0, то есть на участке 12 газ отдает теплоту.

На участке 2-3 объем уменьшается, => A₁₂< 0. Давление постоянно, из уравнения Клапейрона-Менделеева следует, что при уменьшении объема температура уменьшается, => внутренняя энергия уменьшается, => по первому началу термодинамики Q₂₃< 0, то есть на участке 23 газ отдает теплоту.

Критерии.

3б.Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и верные рассуждения с указанием явлений и законов: определение концентрации, первое начало термодинамики, выражение для внутренней энергии, уравнение клапейрона – Менделеева, знак работы газа при изменении объема

2б.Дан верный ответ, но не указан один из законов или одна из необходимых формул, или есть пропуски в рассуждениях, или не все введенные обозначения поясняются.

1б.Дан верный ответ, но не указаны два из законов или две из необходимых формул, есть пропуски в рассуждениях, не все введенные обозначения поясняются.

0б.Все случаи решения, кроме описанных выше.

Задача 2. η = 1 - 3νRDT/(2A).

Задача 3. υ₂ = υ₁T₂/T₁.

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!