СПО. Расширенный. Решение задач по теме «Термодинамика»

Идеальный одноатомный газ медленно переводят из состояния 1 в состояние 2. Известно, что в процессе 1 → 2 давление газа изменялось прямо пропорционально его объему, а внутренняя энергия газа в этом процессе увеличилась на 6 Дж. Какую работу совершил газ в этом процессе? Ответ приведите в джоулях и округлите до целого числа.

Идеальный одноатомный газ в исходном состоянии 1 обладает внутренней энергией 1,6 кДж. Этот газ изотермически переводят в состояние 2 , при этом газ совершает работу 2 кДж, и его объем возрастает в 4 раза. Затем газ изобарически переводят в состояние 3, сжимая его до исходного объема. Наконец газ изохорически возвращают в начальное состояние 1. Какую работу совершает газ в циклическом процессе 1–2–3–1? Ответ дайте в килоджоулях и округлите до десятых.

Температуру холодильника идеальной тепловой машины уменьшили, 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.

В идеальной тепловой машине температура холодильника отличается в 1,5 раза от температуры нагревателя. Над рабочим телом машины совершается один цикл. Чему равно отношение модуля количества теплоты, отданного рабочим телом, к совершенной машиной работе? Ответ округлите до целого числа.

На графике приведена зависимость КПД\(\eta\)идеальной тепловой машины от температуры Tх ее холодильника. Чему равна температура нагревателя Tн этой тепловой машины? Ответ приведите в кельвинах и округлите до целого числа.

Чему равен КПД цикла, проводимого с идеальным одноатомным газом? Ответ приведите в процентах, округлите до целых.

На рисунке приведен график зависимости внутренней энергии U порции идеального газа от температуры T. Газ нагревают при постоянном объеме. Чему равна теплоемкость этой порции данного газа в рассматриваемом процессе? Ответ приведите в Дж/К и округлите до целого числа.

Два моля идеального одноатомного газа переводят из состояния 1 в состояние 2, а затем —– в состояние 3 (см. рис.). Пунктирными линиями на диаграмме показаны изотермы. Определите, чему равно отношение количества теплоты Q12, полученного газом при переходе из состояния 1 в состояние 2, к количеству теплоты Q23, полученному газом при переходе из состояния 2 в состояние 3. Ответ округлите до десятых.

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, совершая за один цикл работу 2 кДж. Количество теплоты 2 кДж рабочее тело двигателя отдает за один цикл холодильнику, температура которого 17 °C. Чему равна температура нагревателя? Ответ приведите в градусах Цельсия и округлите до целого числа.

Тепловая машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с водой, а в качестве холодильника — сосуд со льдом при 0 °C. При совершении машиной работы 1 МДж растаяло 12,1 кг льда. Определите температуру воды в резервуаре. Удельная теплота плавления льда — 3,3 · 105 Дж/кг. Ответ дайте в кельвинах и округлите до целых.