Задание 8

Термодинамика: количество теплоты, работа газа, КПД · 67 заданий

Задание №8
№8Сложное
Газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Масса газа не менялась. Какую работу совершил г…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №8
№8Сложное
На pV-диаграмме показан процесс изменения состояния 4 моль идеального одноатомного газа. Газ отдал в окружающую среду количество теплоты, равное 2,5 к…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №8
№8Лёгкое
Газ получил извне количество теплоты, равное 200 Дж, и при этом внешние силы совершили над ним работу, равную 80 Дж. Масса газа не менялась. На скольк…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №8
№8Лёгкое
Рабочее тело тепловой машины за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 100 Дж, и совершает работу 40 Дж. Каков КПД тепловой машины?
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №8
№8Среднее
Тепловая машина с КПД 40% за цикл работы отдаёт холодильнику количество теплоты, равное 60 Дж. Какое количество теплоты машина получает за цикл от наг…
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №8
№8Сложное
Рабочее тело тепловой машины с КПД 15% за цикл работы отдаёт холодильнику количество теплоты, равное 340 Дж. Какую работу машина совершает за цикл?
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №8
№8Среднее
В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Объём пара медленно уменьшили в 2 раза при постоянной температуре. Определите отношен…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №8
№8Лёгкое
Рабочее тело тепловой машины за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 150 Дж, и отдаёт холодильнику 120 Дж. Каков КПД тепловой машин…
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №8
№8Среднее
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 75%. Объём воздуха изотермически увеличили в два раза. Какова относительная влажность воз…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №8
№8Лёгкое
Рабочее тело тепловой машины с КПД 15% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 60 Дж. Какую работу машина совершает за цикл?
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №8
№8Сложное
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 73%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объём в два раза. Какова относительная влаж…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №8
№8Сложное
На рисунке показано, как менялось давление газа в зависимости от его объёма при переходе из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3. Каково о…
Элементарная работа в термодинамике

Задание №8 — Первое начало термодинамики

На диаграмме (см. рис.) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдает 50 кДж теплоты. Чему равна работа внешних сил? Ответ выразите в кДж.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

На диаграмме по вертикальной оси отложено давление $p$ , по горизонтальной — абсолютная температура $T$ . Переход $1 \to 2$ изображён вертикальным отрезком: давление растёт от $p_0$ до $2p_0$ , а температура при этом не меняется.

Значит, процесс изотермический: $T = \text{const}$ .

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, поэтому

$\Delta U = 0.$

По первому началу термодинамики $Q = \Delta U + A_{\text{газа}}$ , значит $A_{\text{газа}} = Q$ .

Газ отдаёт теплоту, поэтому $Q = -50$ кДж, и работа самого газа $A_{\text{газа}} = -50$ кДж (газ сжимается).

Работа внешних сил равна работе газа с противоположным знаком:

$A_{\text{вн}} = -A_{\text{газа}} = 50\ \text{кДж}.$

Ответ: 50