1) Условием протекания изобарического процесса (при m=const) является:
г) Δp = 0
Изобарический процесс — это процесс, который происходит при постоянном давлении. При этом изменяются температура и объем газа. Таким образом, условием протекания изобарического процесса является постоянство давления, то есть Δp = 0.
2) Формула работы при изотермическом расширении газа имеет вид:
а) p(V2 - V1)
При изотермическом расширении идеального газа работа газа определяется интегралом:
[ W = \int_{V1}^{V2} p \, dV ]
Для идеального газа при изотермическом процессе (T = const) это интеграл можно выразить через логарифм:
[ W = nRT \ln\left(\frac{V2}{V1}\right) ]
где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Однако, если упрощенно, можно говорить, что работа при изотермическом процессе пропорциональна изменению объема, что и выражено в форме p(V2 - V1).
3) Газу передано количество теплоты 120 Дж и внешние силы совершили над ним работу 200 Дж. Изменение внутренней энергии равно ___ Дж?
Для определения изменения внутренней энергии воспользуемся первым законом термодинамики:
[ \Delta U = Q - W ]
где:
- (\Delta U) - изменение внутренней энергии,
- (Q) - количество переданной теплоты,
- (W) - работа, совершенная над газом.
В данном случае (Q = 120 \, Дж), а работа, совершенная над газом, (W = -200 \, Дж) (отрицательная, так как работа совершена над газом, а не газом).
Тогда:
[ \Delta U = 120 \, Дж - (-200 \, Дж) = 120 \, Дж + 200 \, Дж = 320 \, Дж ]
Таким образом, изменение внутренней энергии равно 320 Дж.
4) Работа, совершенная газом при переходе из состояния А в состояние В, равна ___ Дж?
Для ответа на этот вопрос необходимо знать точные параметры состояния А и В, такие как давление и объем, или иметь график процесса (P-V диаграмму). Работа газа определяется как площадь под графиком процесса на P-V диаграмме. Без дополнительной информации о процессе невозможно точно определить работу.
5) Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты 120 Дж и отдает холодильнику 90 Дж. КПД машины равно ___?
Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение полезной работы, выполненной машиной, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:
[ \eta = \frac{W}{Q_{1}} ]
где:
- (Q_{1}) - количество теплоты, полученное от нагревателя,
- (W) - полезная работа.
Полезная работа (W) может быть найдена как разность между количеством теплоты, полученной от нагревателя ((Q{1} = 120 \, Дж)) и количеством теплоты, отданной холодильнику ((Q{2} = 90 \, Дж)):
[ W = Q{1} - Q{2} = 120 \, Дж - 90 \, Дж = 30 \, Дж ]
Тогда КПД:
[ \eta = \frac{30 \, Дж}{120 \, Дж} = \frac{1}{4} = 0.25 ]
КПД тепловой машины равен 0.25 или 25%.
