На страницах нашего онлайн портала alivahotel.ru мы расскажем много самого интересного и познавательного, полезного и увлекательного для наших постоянных читателей.
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100к
Какое количество теплоты надо сообщить в изобарном процессе трём молям одноатомного идеального газа, находящегося при температуре +48 °С, для того, чтобы его объём увеличился в 2 раза? Ответ выразите в килоджоулях и округлите до целого числа.
Согласно первому началу термодинамики
В изобарном процессе газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:
При увеличении объема в 2 раза в изобарном процессе температура газа также увеличивается в два раза, согласно закону Гей-Люссака.
Тогда газу необходимо передать количество теплоты:
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100к
На какую величину изменилась внутренняя энергия четырех молей идеального одноатомного газа, если при изобарном нагревании было затрачено количество теплоты, равное 4155 Дж.
Согласно первому началу термодинамики В изобарном процессе газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100к
Какое количество теплоты надо сообщить в изобарном процессе двум молям одноатомного идеального газа, находящегося при температуре +40 °С, для того, чтобы его объём увеличился в 3 раза? Ответ выразите в килоджоулях и округлите до целого числа.
Согласно первому началу термодинамики
В изобарном процессе газ совершает работу, а также его внутренняя энергия изменяется следующим образом:
Согласно закону Гей-Люссака при увеличении объёма в 3 раза в изобарном процессе температура газа также увеличивается в 3 раза.
Тогда газу необходимо передать количество теплоты:
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Цель урока: проверка знаний по теме «Термодинамика».
Каждая группа получает задание из четырех качественных задач, включая 1-2 экспериментальные (показать опыт и объяснить наблюдаемое явление или принцип действия установки) и расчетные задачи.
1. Первые термометры представляли собой стеклянный баллон с трубкой, опущенной открытым концом в подкрашенную воду. В баллоне находился воздух под давлением, несколько меньшим атмосферного. По положению уровня воды в трубке определялась температура. В чем главный недостаток таких термометров? (Ответ: Показания зависели от атмосферного давления.)
2. Почему у глубоководных рыб плавательный пузырь выходит чрез рот наружу, если их извлечь из воды? (Ответ: У глубоководной рыбы давление газов внутри больше атмосферного, поэтому при внешнем атмосферном давлении плавательный пузырь раздувается и выходит через рот наружу.)
3. (э). Почему нагретая медицинская банка присасывается к телу человека? Поставьте банку и объясните принцип ее действия. (Ответ: Нагретый пламенем внутри банки воздух, соприкасаясь с ее холодными стенками, охлаждается. Давление внутри становится меньше атмосферного, а поскольку банка плотно прижата к телу и нет сообщения с наружным воздухом, она «присасывается» еще сильнее.)
Оборудование: модель старинного медицинского термометра (колба с тонкой трубкой, сосуд с подкрашенной водой); спирт, палочка с ватой, медицинская банка; бутылка с водой, медицинская грелка с водой, емкость для слива воды.
(Ответ: Когда воду выливают из бутылки, на месте вытекшей воды образуется разряженное пространство, вода начинает течь медленнее из-за разности внешнего и внутреннего давлений. Когда эта разность достигает некоторого значения, воздух снаружи в виде пузыря прорывается внутрь, давление выравнивается, и процесс «бульканья» повторяется.
Когда воду выливают из медицинской грелки, то мягкие стенки грелки сжимаются под действием атмосферного давления. Давление на воду постоянно равно наружному.)
5. При изобарном расширении газа на 0,5 м 3 ему было передано 0,26 МДж теплоты. Рассчитать изменение внутренней энергии газа, если давление газа равно 200 кПа. (Ответ: 160 кДж.)
6. С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о преграду она расплавилась, если температура пули до удара 57 °С? При ударе в тепло превращается 40 % энергии пули. (Ответ: 548 м/с.)
1. Почему в медицинских термометрах используется ртуть, а не спирт или вода? (Ответ: У ртути по сравнению с водой и спиртом больше теплопроводность и меньше удельная теплоемкость, поэтому сокращается время измерения температуры.)
3. Баллоны электрических ламп заполняют азотом при пониженном давлении и температуре. Почему заполнение производят именно при таких условиях? (Ответ: Во время работы лампа разогревается и давление газа внутри нее повышается, что может привести к взрыву, если начальное давление будет равно атмосферному.)
4. (э) При открытом зажиме надуйте ртом резиновый шар. Затем пережмите нижнюю трубку зажимом. Почему резиновый шар остается надутым, ведь полость шара сообщается с атмосферой? Если зажим спять, шар сжимается. Почему?
Медицинский термометр; электрическая лампа; установка по рисунку: колба с двумя отверстиями, закрытыми пробками, через которые проходят тонкие стеклянные трубочки, резиновый шар, резиновая трубочка с зажимом.
5. Для охлаждения 2 кг воды от 30 °С до 12 °С в воду бросают кусочки льда при 0 °С. Какое количество льда потребуется для охлаждения воды? (Ответ: 0,44 кг.)
6. Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 К? (Ответ: 2,08 кДж.)
3. Почему при вколачивании гвоздя в дерево шляпка его мало нагревается, а когда гвоздь вбит, достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку? (Ответ: Когда гвоздь перемещается, лишь небольшая часть кинетической энергии молотка превращается во внутреннюю энергию гвоздя и шляпка нагревается слабо. Когда же гвоздь неподвижен, то во внутреннюю энергию шляпки гвоздя превращается большая часть кинетической энергии молотка.
4. (э) Вскипятите воду в бумажной коробке (рис. 159). Почему бумага не загорается?
Оборудование: штатив с кольцом; бумажная коробочка; вода; спиртовка.
(Ответ: Тепло идет на нагревание воды, и бумажная коробка не нагревается до температуры воспламенения.)
5. В закрытом сосуде находится 0,5 кг неона под давлением 1 атм при температуре 37 °С. После нагревания давление в сосуде стало 3 атм. Какое количество теплоты было сообщено газу при его нагревании? (Ответ: 193 кДж.)
6. На электроплитке мощностью 600 Вт, имеющей КПД 45 %, нагрели 0,5 л воды от 10 °С до 100 °С, при этом 25 г ее обратили в пар. Как долго длилось нагревание? (Ответ: 15,2 мин.)
3. Запуск НСЗ показал, что «температура» воздуха на высоте 1000 км достигает нескольких тысяч градусов. Почему же не расплавился спутник, двигаясь на указанной высоте? (Температура плавления железа 1520 °С.) (Ответ: Вследствие большой разреженности воздух на высоте не может передать спутнику то количество теплоты, которое необходимо для его плавления.)
4. (э). Перед вами находится самодельная действующая модель теплового двигателя (рис. 160). Назовите его основные части. Каков принцип его действия? Для чего нужен холодильник?
Оборудование: U-обратная трубка от прибора «сообщающиеся сосуды»; теплоприемник; чашка со смесью воды и снега (льда); электрическая плитка; поплавок из пробки.
5. Найти количество теплоты, необходимое для изохорного нагревания 6 моль одноатомного идеального газа на 20 К. (Ответ: 1496 Дж.)
6. Объем кислорода массой 320 г., температура которого 127 °С, при изобарном нагревании увеличился вдвое. Найти работу газа при расширении, количество теплоты, которое пошло на нагревание кислорода, и изменение внутренней энергии газа. (Ответ: 33,2 кДж; 116,3 кДж; 83,1 кДж.)
В каком случае для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии: если шар висит на нити или если он стоит на подставке? Считать, что подставка и нить энергию не поглощают. (Ответ: Для нагревания шара, стоящего на подставке, потребуется больше энергии, так как при расширении от нагревания его центр тяжести перемещается вверх, и необходимо затратить некоторое количество теплоты на увеличение потенциальной энергии шара. У висящего на нити шара центр тяжести при нагревании перемещается вниз. При этом некоторое количество механической энергии превращается в соответствующее количество теплоты. Следовательно, для нагревания висящего шара надо будет затратить меньше энергии.)
2. Сливки на молоке быстрее отстаиваются в холодном помещении. Почему? (Ответ: Вследствие ослабления броуновского движения капелек шара.)
3. Океан обладает огромным, практически неисчерпаемым запасом энергии. Почему до сих пор не строят тепловых машин, которые использовали бы эту энергию? (Ответ: Нет холодильника.)
4. (э). Налейте стакан до половины водой, положите в него какой-нибудь груз (например, маленькую гайку), закройте листом бумаги и, придерживая рукой, переверните. Несмотря на то что изнутри на бумагу давят воздух, вода и груз, она не отрывается. Объясните явление.
Оборудование: стакан, вода, гайка.
(Ответ: Когда перевернутый стакан придерживают рукой, бумага смачивается водой и «прилипает» к краям под действием сил поверхностного притяжения. Когда руку убирают, то под тяжестью воды и груза бумажка слегка прогибается, объем воздуха внутри увеличивается и его давление становится меньше атмосферного. Разность между силой внешнего атмосферного давления и давления внутри и силы поверхностного натяжения уравновешивает вес содержимого стакана.
5. При изобарном нагревании одноатомного идеального газа его внутреннюю энергию увеличили на 120 Дж. Определить работу, совершенную газом, и количество теплоты, полученной газом. (Ответ: 80 Дж; 200 Дж.)
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
