Задание 8

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

Задание №8
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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
№8
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 — Работа в термодинамике

На рисунке показано сжатие водорода двумя способами: 1-2 и 3-4. Определите отношение работ внешних сил $\frac{А_{12}}{А_{34}} .$

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Оба процесса изображены горизонтальными отрезками, значит идут при постоянном давлении. Работа газа $A=p\,\Delta V$ , а работа внешних сил $A_{\text{внеш}}=-A=p\,|\Delta V|$ , так как газ сжимают.

Процесс 1–2: $p_{12}=0{,}5\cdot 10^{5}\ \text{Па}$ , объём уменьшается от $5\ \text{л}$ до $1\ \text{л}$ , то есть $|\Delta V_{12}|=4\ \text{л}=4\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3$ :

$A_{12}=0{,}5\cdot 10^{5}\cdot 4\cdot 10^{-3}=200\ \text{Дж}.$

Процесс 3–4: $p_{34}=1{,}0\cdot 10^{5}\ \text{Па}$ , объём уменьшается от $3\ \text{л}$ до $1\ \text{л}$ , то есть $|\Delta V_{34}|=2\ \text{л}=2\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3$ :

$A_{34}=1{,}0\cdot 10^{5}\cdot 2\cdot 10^{-3}=200\ \text{Дж}.$

Отношение работ внешних сил:

$\frac{A_{12}}{A_{34}}=\frac{200}{200}=1.$

Ответ: 1