Решение задач по термодинамике
Цель урока: продолжить формирование умения выполнять термодинамическое описание процессов: вычисление работы, количества теплоты, внутренней энергии и других параметров системы, развивать навыки самостоятельно мыслить, решать задачи разными способами.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом выполнения тестового задания
Вариант – 1
1. Внутренняя масса реального газа…
А) Не зависит ни от температуры, ни от объема.
Б) Не зависит
В) Зависит только от температуры.
Г) Зависит только от объема.
Д) Зависит от температуры и объема. (Ответ: КОД – Д)
2. В процессе плавления твердого тела средняя скорость движения молекул не увеличивается .
Происходит ли при плавлении изменение внутренней энергии?
А) Внутренняя энергия не изменяется.
Б) Внутренняя энергия тела увеличивается.
В) Внутренняя энергия тела уменьшается.
Г) Внутренняя энергия может увеличиваться, а может уменьшаться.
Д) Среди ответов нет правильного. (Ответ: КОД – В)
3. Какая энергия меняется при переходе вещества из жидкого состояния в газообразное в
процессе кипения?
А) Увеличивается только кинетическая энергия частиц.
Б) Увеличивается только потенциальная энергия частиц.
В) Увеличивается и кинетическая, и потенциальная энергия частиц.
Г) Уменьшается кинетическая энергия частиц, а потенциальная – увеличивается.
Д) Энергия остается неизменной. (Ответ: КОД – Б)
4. При нагревании кирпича ему сообщили 10,5 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделится
при охлаждении кирпича до его начальной температуры?
А) 0; Б) 10,5 Дж; В) 21 Дж; Г) 42 Дж; Д) Среди ответов нет правильного.
(Ответ: КОД – Б)
5. Идеальный газ переводится из одного состояния в другое двумя способами: А – Б и А – В.
Р·10³,Па Б
Какому состоянию соответствует наибольшая температура?
А) А; Б) Б; В) В; Г) А и Б; Д) А и В.
(Ответ: КОД – Б)
В А
V, м³
6. Изменится ли внутренняя энергия газа при его изотермическом расширении?
А) Увеличится. Б) Уменьшится. В) Изменение внутренней энергии может принимать любые значения. Г) Не изменится. Д) Среди ответов нет правильного.
(Ответ: КОД – Г)
Вариант — 2.
1.Внутреннюю энергию системы можно изменить… (выберите наиболее точное продолжение фразы)
А) Путем совершения работы. Б)Путем теплопередачи. В) Путем совершения работы и теплопередачи. Г) Среди ответов нет правильного. (Ответ: КОД – В)
2. Газ, находящийся в цилиндре под свободно двигающимся поршнем, подогревается
некоторое время при помощи газовой горелки. При этом температура газа возрастает
от t1 до t2 и поршень перемещается из положения Б в положение А. Какое уравнение наиболее полно и точно характеризует изменение внутренней энергии газа?
А А) ΔU = 0; Б) ΔU = Q; В) ΔU = A;
Б Г) ΔU = m с Δt; Д) ΔU = Q – A (Ответ: КОД – Г)
3Какая из приведенных формул является математическим выражением первого закона термодинамики?
А) U = 3m RT/ 1M; Б) η = A/Q; В) U = A + Q; Г) Q = E ξ; Д) h = 2T/ρ g R
(Ответ: КОД – В)
4 При нагревании воды, газовой горелкой, образовавшийся пар выталкивает пробку из пробирки. Пламя передало воде количество теплоты, равное 1 Дж. Работа по выталкиванию пробки равна 0,2 Дж. На какую величину изменилась внутренняя энергия воды и пара?
А) 0,2 Дж; Б) 0,4 Дж; В) 0,8 Дж; Г) 1,2 Дж; Д) Внутренняя энергия воды и пара не изменилась. (Ответ: КОД – В)
5 Внутренняя энергия некоторой массы идеального газа…
А) Зависит только от температуры.
Б) Зависит только от объема.
В) Зависит от температуры и объема.
Г) Не зависит ни от объема, ни от температуры.
Д) Не зависит ни от каких факторов. (Ответ: КОД – А)
6. В процессе адиабатического расширения газ совершает работу, равную 3·103 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?
А) ΔU = 3·10³Дж; Б) ΔU = — 3·10³Дж; В) ΔU = 0; Г) U – может принимать любые значения.
Д) Ни один из предложенных ответов не является верным. (Ответ: КОД – Б)
Решение задач
1. Вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изохорном повышении его температуры на 10 К.
ΔV = 0; Aʹ = 0; A = 0; ΔU = Q; ΔU = 5m RΔT/2M; ΔU = 208 кДж.
2. Какое количество теплоты Q надо сообщить одноатомному газу количество вещества которого γ, для изобарного нагревания на ΔT?
Q = ΔU + Aʹ; Aʹ = ΔP V = m RΔT/M; ΔU = 3m RΔT/2M; Q = 3m R ΔT/2M + m R ΔT/M
Q = 5m RΔT/2M
3. В земляной вал попадает свинцовая пуля, которая летела со скоростью 200 м/с. На какую величину возросла температура пули, если 78% кинетической энергии пули превратились во внутреннюю?
Q = 0,78 Ек; с m Δt = 0,78m ѵ2/2; Δt = 0,39 ·ѵ2/c; Δt = 120˚C
Подведем итоги урока.
Домашнее задание: § 79 – 81, упр. № 8, 14.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)