Термодинамика

Программированное контрольное задания № 6

Укажите номера (табл. 30) правильных ответов на вопросы.

В а р и а н т 1

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к изохорическому процессу?

2. В каком процессе изменение внутренней энергии идеального газа численно равно работе, совершаемой газом?

3. Чему равна работа, совершаемая идеальным газом в изобарном процессе?

4. Как будет меняться внутренняя энергия данной массы идеального газа (u) при изотермическом расширении?

5. Чему равна теплоемкость газа в изотермическом процессе?

6. Газ из состояния 1 сначала адиабатически расширяется, а затем изотермически сжимается до первоначального объема (состояние 2). Укажите график такого перехода из состояния 1 в состояние 2.

7. Сколько степеней свободы имеет двухатомная молекула?

В а р и а н т 2

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к изотермическому процессу?

2. В каком процессе изменение внутренней энергии газа равно количеству переданной газу теплоты?

3. Чему численно равна работа, совершаемая идеальным газом в адиабатном процессе?

4. Каково изменение внутренней энергии данной массы идеального газа u при ее изобарическом сжатии?

5. Чему равна молярная теплоемкость идеального газа в адиабатном процессе?

6. Газ сначала из состояния 1 изотермически расширяется, а затем адиабатически сжимается до первоначального объема (состояние 2). Укажите график перехода системы из состояния 1 в состояние 2.

7. Сколько степеней свободы имеет многоатомная молекула (число атомов более трех)?

В а р и а н т 3

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к изобарическому процессу?

2. В каком процессе количество переданной газу теплоты равно изменению внутренней энергии газа?

3. Чему равна работа, совершаемая идеальным газом в изотермическом процессе?

4. Каково изменение внутренней энергии данной массы идеального газа при ее адиабатическом расширении?

5. Чему равна молярная теплоемкость идеального газа в изохорическом процессе?

6. Газ из состояния 1 сначала изотермически сжимается, а затем адиабатически расширяется до первоначального объема (состояние 2). Укажите график перехода системы из состояния 1 в состояние 2.

7. Сколько степеней свободы имеет трехатомная молекула?

Таблица 30

	1	2	3	4	5
1	Q = A	Q = U + A	U = – A	Q = U
2	В адиабатическом	В изохорическом	В изобарическом	В изотермическом	В любом
3	PV				0
4	U > 0	U < 0	U = 0		–
P P P P P 2 1 1 1 2 2 1 2 1 2 V1 V V1 V V1 V V1 V V1 V 5			0
6

Таблица 31

Р1 1	P 1 2 P1 3 V1 V2 V	P 1(P1) Q=0 .3 2(P2) V1 V2 V	P 2(P2) T=const 1(P1) 3 V1 V	P 2(P2) Q=0 1 V2 V1 V	P 2 3 Q=0 1 V2 V1 V
2			PV = const	PV = const	—
3	1  2	2  3	3  1	—	—
4				0
5			0	P2V2 – P1V1	—
6	P(V2 – V1)		Q1 – Q2	U	Q1 – U
7					—

В а р и а н т 4

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к адиабатическому процессу?

2. В каком процессе количество переданной газу теплоты равно работе, совершенной газом?

3. Чему равна работа, совершаемая идеальным газом в изохорическом процессе?

4. Каково изменение внутренней энергии данной массы идеального газа при ее адиабатическом сжатии?

5. Чему равна молярная теплоемкость идеального газа в изобарическом процессе?

6. Газ сначала из состояния 1 адиабатически сжимается, а затем изотермически расширяется до первоначального объема (состояние 2). Укажите график перехода системы из состояния 1 в состояние 2.

7. Сколько степеней свободы имеет одноатомная молекула?

В а р и а н т 5

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики в общем случае?

2. В каком процессе работа, совершаемая газом, равна количеству полученной газом теплоты?

3. Чему равна работа, совершаемая газом при изобарическом нагревании?

4. Как будет меняться внутренняя энергия газа при изохорическом уменьшении давления?

5. Чему равна молярная теплоемкость газа в адиабатном процессе?

6. Газ из состояния 1 сначала изотермически расширяется, а затем адиабатически сжимается до первоначального объема (состояние 2). Укажите график перехода системы из состояния 1 в состояние 2.

7. Сколько степеней свободы имеет трехатомная молекула линейной структуры

?

Программированное контрольное задание № 7

На вопросы, поставленные к каждому из рассматриваемых в вариантах 1-5 циклов, выберите номера правильных ответов из табл. 31.

В а р и а н т 1

Идеальный газ из состояния 1 с параметрами P₁, V₁, T₁ сначала адиабатически расширяется, затем изобарически сжимается до первоначального объема после чего изохорически возвращается в исходное состояние.

1. Укажите в табл. 31 график данного кругового процесса.

2. Укажите уравнение, которому подчиняется в данном цикле переход газа из состояния 2 в состояние 3.

3. На каких этапах рассматриваемого цикла газ получает тепло из окружающей среды? Газ получает тепло в процессе…

4. Чему равно количество тепла, отданное газом за цикл?

Q₂=…

5. Каково изменение внутренней энергии за цикл? U =…

6. Чему равна работа газа за цикл? A =…

7. По какой формуле можно подсчитать КПД данного цикла?  =…

8. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует минимальное значение внутренней энергии?

В а р и а н т 2

Идеальный газ, находящийся в состоянии 1 с параметрами P₁, V₁, T₁ нагревается при постоянном объеме до давления P₂, затем изотермически расширяется до начального давления, после чего изобарически возвращается в исходное состояние.

1. Укажите в табл. 31 график данного цикла.

2. Укажите уравнение, которому подчиняется в данном цикле переход газа из состояния 1 в состояние 2.

3. На каких этапах рассматриваемого цикла газ получает тепло из окружающей среды? Газ получает тепло в процессах…

4. Чему равно количество тепла, отданное газом за цикл?

Q₂ =…

5. Каково изменение внутренней энергии газа за цикл? U =…

6. Чему равна работа газа за цикл в рассматриваемом цикле? A =…

7. По какой формуле можно посчитать КПД данного цикла?  =…

8. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа?

В а р и а н т 3

Идеальный газ из состояния 1 с параметрами P₁, V₁, T₁ расширяется при постоянном давлении до объема V₂, затем изохорически охлаждается до прежней температуры, после чего возвращается в исходное состояние.

1. Укажите в табл. 31 график рассматриваемого цикла.

2. Укажите уравнение, которому подчиняется в рассматриваемом цикле переход из состояния 2 в состояние 3.

3. На каких этапах рассматриваемого цикла газ отдает тепло в окружающую среду? Газ отдает тепло в процессах…

4. Чему равно количество тепла, полученного газом в данном цикле?

Q₁ =…

5. Каково изменение внутренней энергии газа за цикл? U =…

6. Чему равна работа газа за цикл в данном цикле? A =…

7. По какой формуле можно посчитать КПД данного цикла?  =…

8. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа?

В а р и а н т 4

Идеальный газ из состояния 1 с параметрами P₁, V₁, T₁, сначала адиабатически сжимается до объема V₂, затем изобарически расширяется до первоначального объема, после чего изохорически возвращается в исходное состояние.

1. Укажите в табл. 31 график данного цикла.

2. Укажите уравнение, которому подчиняется в рассматриваемом цикле переход газа из состояния 1 в состояние 2.

3. На каких этапах рассматриваемого цикла газ отдает тепло в окружающую среду?

4. Чему равно количество тепла, полученное газом в данном цикле? Q₁ =…

5. Каково изменение внутренней энергии за цикл? U =…

6. Чему равна в данном случае работа газа за цикл? A =…

7. По какой формуле можно посчитать КПД () данного цикла?

 = …

8. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа?

В а р и а н т 5

Газ из состояния 1 с параметрами P₁, V₁, T₁, сначала адиабатически сжимается до объема V₂, после чего изотермически расширяется до первоначального объема, а затем изохорически возвращается в исходное состояние.

1. Укажите в табл. 31 график рассматриваемого цикла.

2. Укажите уравнение, которому подчиняется в данном цикле переход 1-2.

3. На каких этапах рассматриваемого цикла газ получает тепло из окружающей среды?

4. Чему равно количество тепла, отданное газом за цикл? Q₂ =…

5. Каково изменение внутренней энергии газа за цикл? U =…

6. Чему равна в рассматриваемом случае работа газа за цикл? A =…

7. По какой формуле можно посчитать КПД () данного цикла?  =…

8. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует минимальное значение внутренней энергии газа?