Задачи 4класса трудности. 1. Идеальная тепловая машина получает от нагревателя, температура которого 500 К, за один цикл 300 Дж теплоты

1. Идеальная тепловая машина получает от нагревателя, температура которого 500 К, за один цикл 300 Дж теплоты. Определить работу, совершаемую за цикл, если температура холодильника равна 200 К.

2. Какое количество теплоты необходимо для расплавления 1 кг олова, взятого при температуре 32°С? Удельная теплоёмкость олова 0, 23 кДж/(кгК), температура плавления 232°С, удельная теплота плавления 59 кДж/кг. Ответ дать в кДж.

3. На сколько единиц СИ увеличится внутренняя энергия одного моля одноатомного газа при его нагревании на 200 К?

4. Газ расширился изобарически при давлении 300 кПа, увеличив свой объём в три раза и совершив при этом работу 150 кДж. Определить первоначальный объём газа.

5. Внутренняя энергия 2 молей идеального одноатомного газа уменьшилась на 2493 Дж. На сколько градусов Цельсия при этом изменилась температура газа?

6. Чтобы нагреть воздух в закрытой комнате объёмом 60 м³ на 5 К, потребовалось 387 кДж тепла. Плотность воздуха 1, 29 кг/м³. Определить удельную теплоёмкость воздуха.

7. Газ в цилиндре с поршнем поместили в среду с более низкими давлением и температурой, в результате чего газ расширился, совершив работу 40 Дж, и охладился, отдав 18 Дж тепла. Определить изменение внутренней энергии газа.

8. Горящая спиртовка за 1 минуту выделяет 90 кДж тепла. Сколько минут нужно нагревать на ней 2 кг воды от 10°С до кипения (100°С), если на нагревание идёт 40% выделяемого спиртовкой тепла?

9. Лампочка, помещённая в воду, выделила 9200 Дж энергии и нагрела воду на 5 К. Какое количество энергии лампочки вышло из воды в виде лучистой энергии? Масса воды равна 200г.

10. При кристаллизации свинца выделилось 7500 Дж теплоты. Определить массу свинца. Удельная теплота плавления свинца 25 кДж/кг.

11. При остывании медной детали массой 300 г выделилось 11, 7 кДж теплоты. На сколько градусов Цельсия уменьшилась при этом температура детали? Удельная теплоёмкость меди 390 Дж/(кгК).

12. В процессе изобарического расширения идеального газа на 0, 5 м³ при давлении 200 Па его внутренняя энергия изменилась на 150 Дж. Определить количество теплоты, полученное газом.

13. Идеальный тепловой двигатель имеет нагреватель с температурой 900 К. Определить температуру холодильника, если известно, что из каждой тысячи джоулей теплоты, отданной нагревателем, 400 Дж получает холодильник.

14. Внутренняя энергия 40 молей одноатомного идеального газа равна 498, 6 кДж. Определить температуру газа.

15. Определить число молей одноатомного идеального газа, если известно, что при температуре 500 К его внутренняя энергия составляет 249, 3 кДж.

16. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя 1200 К, абсолютная температура холодильника в 2 раза меньше. Рабочее тело за цикл получает от нагревателя 57 кДж теплоты. Определить в кДж работу, совершаемую двигателем за цикл.

17. Какую работу совершил газ при адиабатном расширении, если в этом процессе его температура понизилась на 15 К, а внутренняя энергия уменьшилась на 322 Дж?

18. Идеальный газ нагревается и сжимается. При этом нагреватель передаёт газу 810 Дж теплоты, а работа внешних сил по сжатию газа в 10 раз меньше увеличения внутренней энергии газа. Определить работу сжатия.

19. При охлаждении куска олова массой 100 г от 232°С выделилось 4 кДж теплоты. Определить в °С температуру олова после охлаждения. Удельная теплоёмкость олова 200 Дж/(кгК).

20. При обработке на шлифовальном станке стальной детали массой 10 кг была совершена работа 230 кДж. 40% этой работы пошло на нагревание детали. На сколько °С нагрелась деталь? Удельная теплоёмкость стали равна 460 Дж/(кгК).

21. Рабочее тело идеальной тепловой машины получает от нагревателя с температурой 500 К за один цикл 30 Дж теплоты. Найти количество теплоты, отдаваемое телом за цикл холодильнику с температурой 400 К.

22. При адиабатическом сжатии 4 кмолей одноатомного газа была совершена работа 1, 8 кДж. Определить изменение внутренней энергии газа.

23. Двигатель работает на дизельном топливе, удельная теплота сгорания которого 42 МДж/кг. Определить массу топлива, расходуемого двигателем при совершении работы 210 МДж, если к.п.д. двигателя 0, 25.

24. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 182°С, к.п.д. машины 40%. Определить температуру холодильника.

25. Газ при давлении 150 кПа занимал объём 1 л. После изобарического нагревания газ занял объём 3 л, и его внутренняя энергия возросла на 200 Дж. Определить количество теплоты, полученной газом в этом процессе.

26. 2 г идеального одноатомного газа с молярной массой 20 г/моль нагрели изобарически от 15°С до 35°С. Определить изменение внутренней энергии газа в этом процессе.

27. Внутренняя энергия некоторого одноатомного идеального газа при температуре -23°С равна 5, 5 кДж. Во сколько раз возрастет внутренняя энергия газа, если его нагреть при постоянном объёме до 127°С?

28. Внутренняя энергия некоторого одноатомного идеального газа возросла на 249, 3 Дж при нагревании от 17°С до 27°С. Определить в молях количество газа.

29. Тепловоз в течение 1 ч производит работу 8 ГДж. За это время он расходует 800 кг дизельного топлива, удельная теплота сгорания которого 40 МДж/кг. Определить в % к.п.д. двигателя тепловоза.

30. Газ, расширяясь при постоянном давлении, совершил работу 100 Дж, и его объём изменился от 2 л до 7 л. Найти в кПа величину давления, при котором происходило расширение газа.

31. Кислород, нагреваемый при постоянном давлении 300 кПа, совершает работу 1200 Дж. Найти конечный объём кислорода, если его первоначальный объем равен 5 л.

32. Водяной пар, температура которого 100°С, конденсируется, и образовавшаяся из него вода остывает до 0°С. Какое количество теплоты выделяется при этом? Масса пара 1, 5 кг. Удельная теплота парообразования равна 2260 кДж/кг.

33. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 4 раза выше абсолютной температуры холодильника. Нагреватель передал рабочему телу двигателя 40 кДж теплоты. Найти в кДж работу, совершённую двигателем.

34. Температура нагревателя идеальной тепловой машины равна 450 К, а температура холодильника 360 К. Рабочее тело тепловой машины отдаёт за цикл холодильнику 100 Дж тепла. Какое количество тепла получает рабочее тело от нагревателя?

35. Объём газа, расширяющегося при постоянном давлении 10⁴ Па, увеличивается от 0, 3 м³ до 0, 5 м³, а его внутренняя энергия изменяется на 5000 Дж. Найти количество тепла, которое получает газ в этом процессе.

36. При адиабатическом расширении газ совершил работу 120 Дж. Найти изменение внутренней энергии газа.

37. Максимальная температура газа в двигателе внутреннего сгорания 727°С, максимальная температура пара в паровой машине 327°С. Во сколько раз максимально возможный к.п.д. двигателя больше максимального к.п.д. паровой машины, если температуры отработанных газов и пара одинаковы и равны 127°С?

38. Максимальный к.п.д. идеальной тепловой машины равен 25%. Найти в °С температуру холодильника, если температура нагревателя равна 227°С.

39. Идеальная тепловая машина за один цикл совершает работу 200 Дж и отдаёт холодильнику 400 Дж. Во сколько раз температура нагревателя этой машины больше температуры холодильника?

40. Рабочее тело идеальной тепловой машины за один цикл получает от нагревателя 600 Дж энергии, из них 400 Дж отдаётся холодильнику, температура которого 300 К. Найти температуру нагревателя.