Тренажер по термодинамике

Термодинамика

Уровень А ( 1 балл за задачу)

1.Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 27°С?

2. Чему равна внутренняя энергия всех молекул одноатомного идеального газа, имеющего объём 10 м3 при давлении 5·105 Па?

3. Какое количества тепла требуется для того, чтобы стальную деталь массой 200 кг нагреть на 50 К?

4. Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении температуры на 20 К?

5. Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя в каждую секунду 7200 кДж энергии и отдаёт холодильнику 6400 кДж. Найдите КПД двигателя.

6. При расширении газ совершил работу 15 Дж. Найти изменение его внутренней энергии, если количество теплоты, подведённой к газу, равно 32 Дж.

Уровень В ( 2 балла за задачу)

1.Газ в идеальном тепловом двигателе отдаёт холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 200 К? (Ответ 500 К)

2. Азот (N2 ) имеет объём 2,5 л при давлении 100кПа. Рассчитайте, насколько изменилась внутренняя энергия газа, если при уменьшении его объёма в 10 раз давление повысилось в 20 раз. (Ответ 625 Дж)

3. В цилиндре объёмом 0,7 м3 находится газ при температуре 280 К. Определите работу газа при расширении в результате нагревания на 16 К, если давление постоянно и равно 100 кПа. (Ответ 0,74 м3)

4. Вычислите изменение внутренней энергии водорода (Н2 ), находящегося в закрытом сосуде, при его остывании на 10 ºС. Масса водорода 2 кг. (Ответ 6 МДж)

5. При движении автомобиля вода в радиаторе объёмом 14 л вода нагрелась до 85 ºС. Водитель долил в радиатор 12 литров холодной воды. В результате радиатор оказался полностью заполненным водой при температуре 25 ºС. Определить температуру доливаемой холодной воды. (Ответ 15 °С)

Уровень С ( 3 балла за задачу)

1. Какое количество теплоты необходимо сообщить одному молю идеального одноатомного газа, находящемуся в закрытом баллоне при температуре 27 ºС, чтобы повысить его давление в 3 раза? (Ответ 7,5 кДж)

2. На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100 К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему сообщено? (Ответ: 12,5 кДж; 8,3 кДж; 2,8 кДж)

3. Воздух, занимающий объём 200 л, изобарно нагревают до температуры 500 К. При этом объём газа увеличился до 400 л. Масса воздуха 580 г, молярная масса воздуха 29 г/моль. Определить работу воздуха при расширении. (Ответ 83,1 кДж)

4. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Определите работу, совершённую газом. (Ответ 26,7 кДж)

5. Двигатель реактивного самолёта с кпд 20% при полёте со скоростью 1800 км/ч развивает силу тяги 88,2 кН. Определить расход керосина за 1 час полёта и развиваемую мощность. (Ответ 18,4 тонны)