Задание № 4324 по физике: Основы термодинамики

Основы термодинамикиПо тексту · лёгкое

Термодинамика в школьной лаборатории
В школьной лаборатории изучают газ и модель тепловой машины. В цилиндре под подвижным поршнем находится ν=2\nu = 2 моль гелия. Считайте гелий идеальным одноатомным газом. Трением и теплоёмкостью цилиндра пренебрегайте. Внутренняя энергия такого газа U=32νRTU=\frac{3}{2}\nu RT, уравнение состояния pV=νRTpV=\nu RT, R=8,3R=8,3 Дж/(моль·К).
Опыт 1. Газ медленно нагревают при постоянном давлении 200 кПа. Его объём увеличивается от 0,010 м³ до 0,025 м³.
Опыт 2. Затем газ расширяется адиабатно, то есть без теплообмена с окружающей средой, и совершает работу 1245 Дж.
Опыт 3. Исследуют модель тепловой машины. За один цикл рабочее тело получает от нагревателя 2000 Дж теплоты и совершает работу 500 Дж, остальную теплоту отдаёт холодильнику. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Наибольший возможный КПД машины, работающей между этими температурами, равен ηmax=1−T2T1\eta_{max}=1-\frac{T_2}{T_1}.

Чему равен КПД тепловой машины в опыте 3?

  1. A75 %
  2. B33 %
  3. C40 %
  4. D25 %
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • D25 %

Разбор

КПД равен отношению полезной работы к теплоте, полученной от нагревателя: η=AQ1=5002000=0,25=25 %\eta=\frac{A}{Q_1}=\frac{500}{2000}=0,25=25\,\%. Значение «75 %» — это доля теплоты, отданной холодильнику. Значение «33 %» получается, если разделить работу на теплоту, отданную холодильнику (1500 Дж). Значение «40 %» — максимально возможный КПД при данных температурах, а не КПД этой машины.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Основы термодинамики»

Все 13 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Основы термодинамики»

13 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Из каких заданий
Сколько заданий