В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл

Тема: «Количество теплоты. Тепловое равновесие. Тепловые машины. КПД тепловых двигателей»

  1. Для приготовления ванны вместимостью 200 л смешали холодную воду при 10 о С с горячей при 60 о С. Какие объемы той и другой воды надо взять, чтобы температура установилась 40 о С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг . С) (80л; 120л)
  2. В школьном физическом кружке изучали уравнение теплового баланса. В одном из опытов использовали два калориметра. В первом калориметре находилось 300 г воды, во втором – 200 г льда и 200 г воды при 0 о С. Какой была первоначальная температура воды в первом калориметре, если после добавления в него всего содержимого второго в первом калориметре установилась температура 2 о С? Теплоемкостью калориметров пренебречь.
  3. Кусок льда, имеющий температуру 0 о С, помещенный в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лед в воду при 20 о С, требуется количество теплоты 1000 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лед получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
  4. В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки перестают таять. Первоначальная масса воды в соседе 330 г, а в конце таяния масса воды увеличилась на 84 г. Чему равна начальная температура воды в калориметре? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Ответ выразите в о С.
  5. В воду массой 1 кг при 20 0 С брошен комок мокрого снега массой 250 г. Когда весь снег растаял, установилась равновесное состояние при температуре равной 5 0 С. Определите, какова была масса воды в комке снега? Удельная теплота плавления снега 334 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/(кг× 0 С). Теплоёмкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой пренебречь. (77 г)
  6. Медный брусок, падая с высоты 460 м, имел у поверхности Земли скорость 40 м/с. На сколько повысилась температура бруска, если считать, что вся работа сопротивления воздуха пошла на его нагревание? Удельная теплоемкость меди 380Дж/(кг∙ 0 С). (10К)
  7. Два неподвижных одинаковых медных шара получили одинаковую по величине энергию, в результате чего первый шар нагрелся на 8 0 С, оставаясь неподвижным, а второй приобрёл определённую скорость, не нагреваясь. Определите скорость второго шара. Удельная теплоёмкость меди 400 Дж/(кг× 0 С). (80 м/с)
  8. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 0 С, впускают 200 г пара при 100 0 С. Какая общая температура установится после конденсации пара. (89 0 С)
  9. При нагревании на спиртовке массы 224 г воды от 15 0 С до 75 0 С сожгли 5 г спирта. Определить КПД спиртовки. (39%)
  10. Двигатель мотороллера «Вятка» развивает мощность 3.31 кВт при скорости 54 км/ч. Какой путь пройдет мотороллер, если у него в бензобаке 3,2 л бензина. КПД двигателя 20%.
  11. За цикл, показанный на рисунке, газ получает от нагревателя количество теплоты Qнагр = 5,1 кДж. КПД цикла равен 4/17. Масса газа постоянна. На участке 1-2 газ совершил работу
Читайте также:  Количество оборотов двигателя и его скорость

  1. В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа, совершаемая за один цикл, при неизменном количестве теплоты, поступающем от нагревателя. Как при этом изменятся коэффициент полезного действия цикла, количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику и температура нагревателя? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось 2) уменьшилось 2) не изменилось

коэффициент полезного действия количество теплоты, отдаваемое холодильнику температура нагревателя
  1. Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна T1, а температура холодильника равна T2. За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q1. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
А) количество теплоты, отдаваемое двигателем за цикл холодильнику 1) 2) 3) 4)
Б) КПД двигателя
  1. В идеальном тепловом двигателе уменьшилась полезная мощность, при неизменном количестве теплоты, получаемой за один цикл от нагревателя. Как при этом изменятся коэффициент полезного действия цикла, количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику и температура холодильника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось 2) уменьшилось 2) не изменилось

Источник

В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл

Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой

машины

Работа газа

КПД тепловой машины Карно вычисляется по формуле: где — соответственно температуры холодильника и нагревателя, — соответственно теплоты, передаваемые холодильнику и отнимаемые от нагревателя. Работа газа в таком процессе: При понижении температуры нагревателя уменьшается КПД тепловой машины, а вместе с ней, при неизменном количестве теплоты, отданном газом холодильнику, уменьшается и работа газа.

Источник

В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл

Температуру холодильника идеальной тепловой машины увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины, количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины Количество теплоты, отданное газом

холодильнику за цикл работы

Работа газа за цикл

Если повысить температуру холодильника при неизменной температуре нагревателя, КПД идеальной тепловой машины уменьшится: КПД связано с работой газа и количеством теплоты, полученным газом за цикл, соотношением Таким образом, при повышении температуры холодильника работа газа за цикл уменьшится. Отданное холодильнику количество теплоты можно найти из закона сохранения энергии: Так как после повышения температуры холодильника количество теплоты останется неизменным, а работа уменьшится, количество теплоты, отданное холодильнику за цикл работы, увеличится.

Источник

В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл

Задание 11. Температуру холодильника теплового двигателя, работающего по циклу Карно, увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД теплового двигателя и количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

КПД теплового двигателя в цикле Карно описывается выражением

,

где — количество теплоты, получаемое от нагревателя; — количество теплоты, отданное холодильнику. То же самое можно записать и через соответствующие температуры:

.

По условию задачи температура , а температуру увеличили. В соответствии с приведенной формулой КПД двигателя уменьшается. А соотношение первой и второй формул КПД показывает, что величина должна увеличиться.

Источник

В идеальном тепловом двигателе увеличилась работа совершаемая газом за один цикл

Температура нагревателя тепловой машины 800 К, температура холодильника в 2 раза меньше, чем у нагревателя. Каков максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах.)

Температура холодильника равна Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно

Температура нагревателя тепловой машины 900 К, температура холодильника в 3 раза меньше, чем у нагревателя. Каков максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах, округлив до целых.)

Температура холодильника равна Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно

В тепловой машине температура нагревателя 600 K, температура холодильника на 200 К меньше, чем у нагревателя. Максимально возможный КПД машины? (Ответ дайте в процентах, округлив до целых.)

Температура холодильника равна Максимально возможный КПД тепловой машины равен КПД машины Карно

Какое из перечисленных ниже действий при прочих неизменных условиях ведёт к уменьшению КПД идеального теплового двигателя?

1) повышение температуры нагревателя

2) повышение температуры холодильника

3) уменьшение трения в механизме тепловой машины

4) замена рабочего тела

КПД идеального теплового двигателя рассчитывается по формуле Следовательно, при повышении температуры холодильника уменьшается КПД теплового двигателя.

Правильный ответ указан под номером 2.

Идеальная тепловая машина работает с использованием цикла Карно. Температуру холодильника машины понижают, при этом температура нагревателя и количество теплоты, которое рабочее тело получает от нагревателя за один цикл, остаются неизменными. Как изменяются в результате этого КПД тепловой машины и совершаемая машиной за один цикл работа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины Работа, совершаемая машиной

Для КПД цикла Карно справедлива формула:

Отсюда видно, что при уменьшении температуры холодильника, КПД тепловой машины увеличится, а значит, увеличится полезная работа, совершаемая за один цикл.

Идеальная тепловая машина работает с использованием цикла Карно. Температуру холодильника машины повышают, при этом температура нагревателя и количество теплоты, которое рабочее тело получает от нагревателя за один цикл, остаются неизменными. Как изменяются в результате этого КПД тепловой машины и совершаемая машиной за один цикл работа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины Работа, совершаемая машиной

Для КПД цикла Карно справедлива формула:

Отсюда видно, что при увеличении температуры холодильника, КПД тепловой машины уменьшится, а значит, уменьшится полезная работа, совершаемая за один цикл.

Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру холодильника тепловой машины повысили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

КПД тепловой машины Работа газа за цикл

КПД машины Карно при увеличении температуры холодильника уменьшается.

Работа газа за цикл тоже уменьшается.

Идеальная тепловая машина использует в качестве рабочего тела 1 моль идеального одноатомного газа. Установите соответствие между КПД этой тепловой машины и соотношением между физическими величинами в циклическом процессе. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

1) Работа, совершаемая газом, 20 Дж; количество теплоты, полученное газом, 80 Дж.

2) Количество теплоты, отданное газом, 20 Дж; количество теплоты, полученное газом, 100 Дж.

3) Температура холодильника 300 К; температура нагревателя 375 К.

4) Разность температур нагревателя и холодильника 300 К; температура нагревателя 400 К.

КПД, % СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ

ФИЗИЧЕСКИМИ ВЕЛИЧИНАМИ В ЭТОМ

ЦИКЛИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Работу, совершаемую газом можно вычислить по формуле: где — тепло, передаваемое от нагревателя, — коэффициент полезного действия. Следовательно, в случае А) работа совершённая газом равна В случае Б) — Значит, газ отдал количество теплоты, равное

КПД можно вычислить по формуле: где — соответственно температура нагревателя и холодильника. Значит, КПД для пункта 3: то есть 20%. Для случая 4: то есть 75%.

Источник

Adblock
detector