На рисунке изображен график зависимости температуры холодильника тепловой машины

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.

Аналоги к заданию № 8943: 8994 Все

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

1) повышение температуры нагревателя

2) повышение температуры холодильника

3) увеличение трения в механизме тепловой машины

4) замена рабочего тела

КПД идеального теплового двигателя рассчитывается по формуле Следовательно, при повышении температуры нагревателя увеличивается КПД теплового двигателя.

Правильный ответ указан под номером 1.

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.

Аналоги к заданию № 6117: 6152 Все

Идеальная тепловая машина, обладающая КПД 10 %, использует в качестве холодильника резервуар со льдом при температуре 0 °C. За один цикл работы этой машины в холодильнике тает 1,8 кг льда. Какое количество теплоты потребляет эта машина от нагревателя за один цикл работы? Ответ дайте в килоджоулях.

КПД тепловой машины равно откуда теплота, отданная нагревателем, равна Для плавления льда холодильник получает количество теплоты Тогда теплота, отданная нагревателем, равна:

Аналоги к заданию № 23232: 23264 Все

В таблице приведена зависимость КПД идеальной тепловой машины от температуры ее нагревателя при неизменной температуре холодильника. Чему равна температура холодильника этой тепловой машины? (Ответ дайте в кельвинах.)

КПД идеальной машины связан с температурами нагревателя и холодильника соотношением Отсюда для температуры холодильника имеем: Используя любой столбик из таблицы, получаем значение температуры

В качестве проверки, можно рассчитать температуру холодильника еще для одной точки: Результаты совпадают, это хорошо.

В таблице приведена зависимость КПД идеальной тепловой машины от температуры ее нагревателя при неизменной температуре холодильника. Чему равна температура холодильника этой тепловой машины? (Ответ дайте в кельвинах.)

КПД идеальной машины связан с температурами нагревателя и холодильника соотношением Отсюда для температуры холодильника имеем: Используя любой столбик из таблицы, получаем значение температуры

В качестве проверки, можно рассчитать температуру холожильника еще для одной точки: Результаты совпадают, это хорошо.

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.

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%.

Аналоги к заданию № 6647: 6686 Все

На pV-диаграмме представлен цикл идеальной тепловой машины (цикл Карно), совершаемый с постоянным количеством идеального газа.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) В процессе 3–4 температура газа увеличивается.

2) В процессе 4–1 газ получает некоторое количество теплоты.

3) Процессы 1–2 и 3–4 являются изотермическими.

4) В процессе 3–4 газ отдаёт некоторое количество теплоты.

5) В процессе 2–3 газ совершает отрицательную работу.

Проверим правильность утверждений.

Цикл Карно — это идеальный круговой процесс, состоящий из двух адиабатных и двух изотермических процессов. Адиабата всегда идет круче, чем изотерма, следовательно, процессы 2–3 и 4–1 являются адиабатическими, а 1–2 и 3–4 — изотермическими. Утверждение 3 — верно.

Процесс 3–4 является изотермическим сжатием, а значит газ в нем совершает отрицательную работу и отдает некоторое количество теплоты. Утверждение 1 — неверно. Утверждение 4 — верно.

Процесс 4–1 является адиабатическим, а значит газ не обменивается теплом со внешней средой. Утверждение 2 — неверно.

Процесс 2–3 является адиабатическим расширением. Работа газа в нем положительна. Утверждение 5 — неверно.

Аналоги к заданию № 10183: 10252 Все

На pV-диаграмме показан циклический процесс, состоящий из двух изобар и двух адиабат. В качестве рабочего вещества используется одноатомный идеальный газ.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Данный цикл соответствует циклу идеальной тепловой машины (циклу Карно).

2) В процессе 1–2 газ получил количество теплоты 2,5 кДж.

3) В процессе 3–4 газ отдал в 2 раза меньшее количество теплоты, чем получил в процессе 1–2.

4) Внутренняя энергия газа в процессе 4–1 возрастает.

5) В процессах 2–3 и 4–1 газ не совершает работы.

Проверим правильность утверждений.

1) Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат. Утверждение 1 — неверно.

2) Процесс 1–2 является изобарным нагреванием и, согласно первому началу термодинамики, для него справедливо

Утверждение 2 — верно.

3) В процессе 3–4 давление газа в 2 раза меньше, а вот объем изменяется значительно больше, чем в процессе 1–2. Утверждение 3 — неверно.

4) Адиабата всегда идет круче чем изотерма. При этом, чем выше находится изотерма на pV-диаграмме, тем выше температура газа. Отсюда делаем вывод, что температура газа в состоянии 1 выше чем в состоянии 4, следовательно, внутренняя энергия увеличилась в процессе 4–1. Утверждение 4 — верно.

5) Объем газа в процессах 2–3 и 4–1 изменяется, а значит, газ совершает работу. Утверждение 5 — неверно.

Аналоги к заданию № 10316: 10348 Все

В тепловой машине, работающей по циклу Карно, газ за один цикл получает от нагревателя количество теплоты 600 Дж. Температура нагревателя равна 227 °С, температура холодильника равна 27 °С. Определите работу, совершаемую газом за один цикл.

КПД идеальной тепловой машины с нагревателем с температурой и холодильником с температурой равен

Тогда, работа, которую газ совершает за один цикл может быть вычислена по формуле:

Аналоги к заданию № 7302: 7334 Все

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является один моль идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на ΔТ, а работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А. Определите КПД тепловой машины.

КПД цикла рассчитывается по формуле где — полезная работа, совершаемая тепловой машиной за цикл, Q — количество теплоты, переданное тепловой машине за весь цикл. Будем обозначать работу, теплоту и изменение внутренней энергии рабочего тела на каждом участке соответственно буквами и с соответствующими индексами. Также заметим, что разность отрицательна, поэтому

Рассмотрим последовательно каждый процесс.

Процесс 1−2: изотерма Тогда

Процесс 2−3: изохора Тогда откуда

Процесс 3−1: адиабата Тогда откуда

Полезная работа равна сумме работ на всех участках: Количество теплоты, переданное тепловой машине в цикле, равно сумме всех положительных теплот: Поэтому КПД тепловой машины будет

Ответ:

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на ΔТ, а КПД тепловой машины равен η. Определите работу, совершённую газом в изотермическом процессе.

КПД цикла рассчитывается по формуле где — полезная работа, совершаемая тепловой машиной за цикл, Q — количество теплоты, переданное тепловой машине за весь цикл. Будем обозначать работу, теплоту и изменение внутренней энергии рабочего тела на каждом участке соответственно буквами и с соответствующими индексами. Обозначим искомую работу буквой А. Также заметим, что разность отрицательна, поэтому

Рассмотрим последовательно каждый процесс.

Процесс 1−2: изотерма

Процесс 2−3: изохора

Процесс 3−1: адиабата

Полезная работа равна площади, заключённой внутри цикла, Количество теплоты, переданное тепловой машине в цикле КПД тепловой машины будет равно

Откуда

Ответ:

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. Работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А, а КПД тепловой машины равен η. Определите модуль изменения температуры |ΔТ| в изохорном процессе.

КПД цикла рассчитывается по формуле где — полезная работа, совершаемая тепловой машиной за цикл, Q — количество теплоты, переданное тепловой машине за весь цикл. Будем обозначать работу, теплоту и изменение внутренней энергии рабочего тела на каждом участке соответственно буквами и с соответствующими индексами. Также заметим, что разность отрицательна, поэтому

Рассмотрим последовательно, каждый процесс.

Процесс 1−2: изотерма

Процесс 2−3: изохора

Процесс 3−1: адиабата

Полезная работа равна площади, заключённой внутри цикла, Количество теплоты, переданное тепловой машине в цикле КПД тепловой машины будет равно

Откуда

Ответ:

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. Работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А, а КПД тепловой машины равен η. Максимальная температура в этом цикле равна Т₀. Определите минимальную температуру Т в этом циклическом процессе.

В данном цикле температуры и равны, температура меньше температуры так как на участке 2−3 происходит изохорное охлаждение. На участке 2−3 температура только уменьшается, а на участке 3−1 возрастает до значения следовательно, температура равная — наибольшая в этом цикле. КПД цикла рассчитывается по формуле где — полезная работа, совершаемая тепловой машиной за цикл, Q — количество теплоты, переданное тепловой машине за весь цикл. Будем обозначать работу, теплоту и изменение внутренней энергии рабочего тела на каждом участке соответственно буквами и с соответствующими индексами. Обозначим разность температур как Также заметим, что разность отрицательна, поэтому

Рассмотрим последовательно каждый процесс.

Процесс 1−2: изотерма

Процесс 2−3: изохора

Процесс 3−1: адиабата

Полезная работа равна площади, заключённой внутри цикла, Количество теплоты, переданное тепловой машине в цикле КПД тепловой машины будет равно

Откуда Значит,

Ответ:

Источник

• ← На рисунке изображен график зависимости модуля скорости движения четырех автомобилей
• На рисунке изображен график описывающий прямолинейное движение автомобиля через 15 км после начала →