Основы термодинамики. Адиабатический процесс. Цикл Карно

1. На диаграммах 1 и 2 представлены возможные процессы изменения состояния идеального газа. Если внутренняя энергия в точках 1 и 2 U₁ и U₂ , то … (ответ поясните).

1. U₁ > U₂ 2. U₁ = U₂ 3. U₁ < U₂

2.Идеальный газ расширяясь, переходит из одного состояния в другое тремя способами: 1) изобарически; 2) изотермически; 3) адиабатически. Совершаемые в этих процессах работы соотносятся между собой следующим образом …

1. А₁ < А₂ < А₃ 2. А₁ > А₂ < А₃ 3. А₁ > А₂ > А₃ 4. А₁ = А₂ = А₃ 5. А₁ < А₂ > А₃

3. С газом проводят циклический процесс, изображенный на рисунке. На каком из участков работа газа имеет наибольшее по модулю числовое значение?

1. 1-2 2. 2-3 3. 3-4 4. 4-1

5. нельзя дать однозначный ответ

4.Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно …

5.На (Р, V)-диаграмме изображены два циклических процесса. Отношение работ , совершенных в этих циклах, равно …

6.В процессе изменения состояния газа его давление и объем были связаны соотношением ( ). При уменьшении объема газа от до над ним была совершена работа …

1. 2. 3. 4. 5.

7. Изменение внутренней энергии газа произошло только за счет работы сжатия газа в процессе …

1. изотермическом 2. изохорном 3. адиабатном

4. изобарическом 5. при любом процессе

8. В изобарном процессе одноатомному идеальному газу передано 100 Дж теплоты. Газ совершил работу … кДж.

1. 20 2. 40 3. 68 4. 80 5. 92

9. При изобарном расширении неону передано 80 Дж теплоты. Изменение внутренней энергии равно …

1. 80 2. 48 3. 60 4. 32 5. 38

10. Идеальному газу передано количество теплоты 5 Дж и внешние силы совершили над ним работу 8 Дж. Внутренняя энергия газа при этом…

1. увеличилась на 3 Дж 2. увеличилась на 13 Дж 3. уменьшилась на 3 Дж

4. уменьшилась на 13 Дж 5. нужна информация о числе степеней свободы молекулы

11.Идеальному газу сообщили количество теплоты и над ним совершена работа . Работа, совершенная самим газом и приращение его внутренней энергии равны …

1. , 2. , 3. ,

4. , 5. ,

12.Многоатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты Q. На работу, совершаемую при расширении газа, расходуется часть теплоты равная …

1. 0,25 2. 0,4 3. 0,5 4. 0,6 5. 0,75

13. На P-V диаграмме представлены три пути (а, б, в) перехода газа из состояния I в состояние II. Правильное соотношение количества теплоты, полученных газом при переходе следующее …

1. 2. 3. 4. 5.

14.На рисунке изображены изотермы АВ и СД. Соотношение количества теплоты, поглощаемое газом в процессах I и II и приращение внутренней энергии следующее …

1. 2. 3. 4. 5.

15.Удельная теплоемкость гелия ( = 0,004 кг/моль) при постоянном объеме равна … Дж/(кг·К).

1. 1,5 2. 1,7 3. 12,5 4. 20,8 5. 3117

16.Молярная теплоемкость гелия ( = 0,004 кг/моль) при постоянном объеме равна … Дж/(моль·К).

1. 1,5 2. 1,7 3. 12,5 4. 20,8 5. 3117

17. Разность молярных теплоемкостей с_Р – с_V газа с молярной массой , имеющего степеней свободы равна …

1. 2. 3. 4. 5. R

18. Разность удельных теплоемкостей с_Р – с_V газа с молярной массой , имеющего степеней свободы равна …

1. R 2. 3. 4. 5.

19. Молярные теплоемкости гелия (He) в процессах 1–2 и 1–3 равны и соответственно. Тогда составляет …

20. Молярные теплоемкости гелия (Н₂) в процессах 1–2 и 1–3 равны и соответственно. Тогда составляет …

1. 2. 3. 4. 5.

21.Среди приведенных формул к изотермическому процессу не имеют отношение …

А. Б. В. Г. Д.

1. Б, Д 2. Г 3. В, Д 4. Б 5. А, В, Г, Д

22. Коэффициентом Пуассона называют величину, равную …

1. 2. 3. 4. 5.

23. Коэффициент Пуассона для аргона равен …

1. 0,71 2. 1,29 3. 1,33 4. 1,4 5. 1,67

24. Расположите идеальные газы О₂, NH₃, Ne в порядке возрастания коэффициента Пуассона.

1. Ne, О₂, N H₃ 2. О₂, Ne, N H₃ 3. N H₃, О₂, Ne

4. N H₃, Ne, О₂ 5. О₂, N H₃, Ne

25.Идеальный газ расширился адиабатно от объема до . При этом его … (ответ поясните).

1. давление увеличилось, температура не изменилась

2. давление увеличилось, температура уменьшилась

3. давление уменьшилось, температура увеличилась

4. давление уменьшилось, температура уменьшилась

5. давление уменьшилось, температура не изменилась

26. Идеальный газ нагревается адиабатно. При этом его … (ответ поясните).

1. давление увеличилось, объем не изменился

2. давление увеличилось, объем уменьшился

3. давление уменьшилось, объем увеличился

4. давление уменьшилось, объем уменьшился

5. давление уменьшилось, объем не изменился

27. До какой температуры охладится водород, находящийся при 0°С, если он расширился адиабатно от объема V₁ до V₂ = 2 V₁ (в К)?

1. 207 2. 137 3. 97 4. 48 5. 34

28. Кислород, находящийся при температуре 13ºС под давлением 152 кПа, подвергнут адиабатическому сжатию, причем его объем уменьшился в 12 раз. Конечное давление стало равным …

1. 4,9 МПа 2. 1,824 МПа 3.490 кПа 4. 12,7 кПа 5. 49 кПа

29. Объем газа при адиабатическом сжатии уменьшился в 10 раз, давление увеличилось в 21,4 раза. Коэффициент Пуассона газа равен …

1. 1,33 2. 1,4 3. 1,67 4. 1,8

30. Воздух, находившийся при температуре 13ºС под давлением 152 кПа, был подвергнут адиабатическому сжатию, причем его объем уменьшился в 12 раз. Конечное давление газа равно …

1. 4,9 МПа 2. 1,824 МПа 3.490 кПа 4. 12,7 кПа 5. 49 кПа

31. Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре Т₂ =1100 К. Начальная температура смеси Т₁ =350 К. Во сколько раз нужно уменьшить адиабатно объем смеси, чтобы она воспламенилась? Показатель адиабаты γ = 1,4.

1. в 3,14 раза 2. в 3,3 раза 3. в 11 раз 4. 17,5 раз 5. в 25 раз

32. При адиабатном расширении внутренняя энергия идеального газа …

1. увеличивается 2. уменьшается 3. остается неизменной

4. данных не достаточно 5. такого процесса не может быть

33. Идеальный газ, расширяясь, может переходить из одного состояния в другое тремя способами: 1) изобарически; 2) изотермически; 3) адиабатически. Совершаемые в этих процессах работы соотносятся между собой следующим образом…

1. А₁ < А₂ < А₃ 2. А₁ > А₂ < А₃ 3. А₁ > А₂ > А₃ 4. А₁ = А₂ = А₃ 5. А₁ < А₂ > А₃

34.В результате получения 20 Дж теплоты 1 молем идеального двухатомного газа совершена работа 15 Дж. При этом температура газа …

1. увеличилась на 5,2 К 2. увеличилась на 0,24 К 3. уменьшилась на 5,2 К

4. уменьшилась на 0,24 К 5. осталась без изменения

35. Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты Q. На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты равная …

1. 0,25 2. 0,29 3. 0,6 4. 0,71 5. 0,75

36.Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты Q. На работу, совершаемую при расширении газа, расходуется часть этой теплоты равная

1. 0,25 2. 0,4 3. 0,5 4. 0,6 5. 0,75

37.Многоатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты Q. На работу, совершаемую при расширении газа, расходуется часть теплоты равная …

1. 0,25 2. 0,4 3. 0,5 4. 0,6 5. 0,75

38.Сколько процентов теплоты, подводимой к идеальному газу в изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии и какая доля идет на работу расширения, если газ двухатомный?

1. 50%; 50% 2. 78%; 22% 3.75%; 25% 4. 71%; 29% 5. 60%; 40%

39. Температура водорода массой m = 4 г при адиабатном расширении понизилась на ΔТ = 10 К. Газ совершил работу…Дж.

1. 218 2. 249 3.382 4. 416 5. 588

40. Два грамма гелия, расширяясь адиабатически, совершили работу А = 259,3 Дж. В этом процессе изменение температуры составило…К.

1. 21 2. 25 3. 62 4. 42 5. 13

41.На нагревание кислорода массой 160 г на было затрачено 1,75 кДж теплоты. Процесс был …

1. изохорный 2. изобарный 3. адиабатический 4. изотермический

42.На P-V диаграмме представлены три пути (а, б, в) перехода газа из состояния I в состояние II. Правильное соотношение количества теплоты, полученного газом при переходе, следующее …

1. 2. 3. 4. 5.

43.Среди приведенных формул к изотермическому процессу имеют отношение …

А. Б. В. Г. Д. Е.

1. А 2. Б, В 3. Б, В, Г 4. А, Г, Д, Е 5. Е

44. Среди приведенных формул к изотермическому процессу имеют отношение …

А. Б. В. Г. Д. Е.

1. Б, В 2. В, Г 3. А, Е 4. Б, Д 5. Г

45.Среди приведенных формул к адиабатическому процессу имеют отношение …

А. Б. В. Г. Д. Е.

1. А 2. Б, В 3. Б, В, Г 4. А, Г, Д, Е 5. Е

46.Идеальный газ совершает цикл Карно. 2/3 количества теплоты полученного от нагревателя, газ отдает холодильнику. Температура нагревателя 147ºС. Температура холодильника … ºС.

1. 28 2. 46 3. 7 4. 98 5. 85

47. Совершая замкнутый процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты 4 кДж. КПД равен 10%. Работа за цикл равна…Дж.

1. 200 2. 400 3. 800 4. 1200 5. 4000

48. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в четыре раза выше температуры охладителя. Какую долю тепла, получаемого от нагревателя газ, отдает холодильнику?

1. 0,20 2. 0,25 3. 0,30 4. 0,35 5. 0,5

49.На диаграмме представлен цикл Карно. Количество теплоты, переданное рабочим телом от нагревателя холодильнику за один цикл Карно выражено на рисунке площадью …

1. А14В 2. A143D 3. С23D 4. В43D 5. А14В+С23D

50.В идеальной тепловой машине температура нагревателя в три раза выше температуры холодильника. Нагреватель передал газу 42 кДж теплоты. Газ совершил работу … кДж.

1. 14 2. 21 3. 28 4. 39 5. 63

51.Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Температура охладителя 280К. Температура нагревателя … К.

1. 420 2. 380 3. 300 4. 200 5. 100

52. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Температура нагревателя в … раз больше температуры холодильника.

1. 0,67 2. 1,5 3. 1,67 4. 2 5.3

53.Совершая замкнутый процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты 4 кДж. КПД цикла 10%. Работа газа за цикл равна (Дж)

1. 400 2. 4000 3. 1200 4. 200 5. 800

54.Температура пара, поступающего из котла в паровую машину, равна t₁ = 210°С. Конденсация пара происходит при температуре t₂ = 40°С. Если на образование пара затрачивается Q = 1 кДж теплоты, то машина может совершить максимальную работу … кДж.

1. 0,810 2. 0,630 3. 0,5 4. 0,352 5. 0,171

55. Обратимый термодинамический процесс подчиняется следующему условию …

1. процесс может быть проведен в обратном направлении так, чтобы система вернулась в первоначальное состояние

2. процесс должен быть замкнутым

3. процесс может быть проведен в обратном направлении так, чтобы система вернулась в первоначальное состояние и в окружающей среде не было при этом никаких изменений

4. процесс протекает крайне медленно и в окружающей среде изменений не происходит

5. процесс замкнутый и состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов

56. Как ведет себя статистический вес состояния термодинамической системы при протекании обратимого адиабатического процесса?

1. возрастает 2. убывает 3. не меняется 4. недостаточно данных

57. Некоторая термодинамическая система перешла из состояния 1 в состояние 2. Статистический вес второго состояния превосходит статистический вес первого состояния в 2 раза. Приращение энтропии системы равно…·10^-24 Дж/К.

1. 0 2. 2 3. 4,8 4. 7,2 5. 9,6

58.Некоторая термодинамическая система перешла из состояния 1 в состояние 2. Статистический вес второго состояния меньше статистического веса первого состояния в 2 раза. Изменение энтропии системы равно…·10^-24 Дж/К.

1. 9,6 2. – 9,6 3. 7,2 4. – 7,2 5. 6,9

59.При протекании обратимого адиабатического процесса статистический вес состояния некоторой термодинамической системы … (ответ поясните).

1. увеличивается 2. уменьшается 3. не изменяется

4. не может уменьшиться 5. не может увеличиться

60. Как ведет себя статистический вес состояния термодинамической системы при протекании обратимого адиабатического процесса? Ответ поясните.

1. возрастает 2. убывает 3. не меняется 4. недостаточно данных

61. Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса …

1. остается постоянной 2. только увеличивается

3. только убывает 4. может как возрастать, так и убывать

62. Энтропия неизолированной термодинамической системы …

1. остается постоянной 2. только увеличивается

3. только убывает 4. может как возрастать, так и убывать

63. Если термодинамическую вероятность системы увеличить в е раз (е – экспонента), то энтропия системы…

1. увеличится на 1,38·10^–23 Дж/K 2. уменьшится на 1,38·10^–23 Дж/K 3. увеличится в е раз

4. уменьшится в е раз 5. не изменится

64.Двум килограммам кислорода при температуре 300 К обратимо сообщили 300 Дж теплоты. Изменение энтропии газа равно … Дж/К.

1. 5 2. 1 3. 2 4. 2,5 5. 0

65. При изотермическом расширении идеального газа энтропия …(ответ поясните).

1. уменьшается 2. не изменяется 3. увеличивается

4. сначала увеличивается, потом уменьшается 5. сначала уменьшается, потом увеличивается

66. При изотермическом сжатии идеального газа энтропия … (ответ поясните).

1. уменьшается 2. не изменяется 3. увеличивается

4. сначала увеличивается, потом уменьшается 5. сначала уменьшается, потом увеличивается

67. При изохорном нагревании водорода массой 2 г, давление газа увеличилось в 2 раза. Изменение энтропии равно … Дж/К.

1. 1,8 2. 2,2 3. 3,6 4. 7,2 5. 14,4

68.При адиабатическом сжатии идеального газа …

1. температура понижается, энтропия не изменяется

2. температура понижается, энтропия возрастает

3. температура повышается, энтропия не изменяется

4. температура и энтропия возрастает

5. температура понижается, энтропия убывает

69. При адиабатическом расширении идеального газа …

1. температура понижается, энтропия не изменяется

2. температура понижается, энтропия возрастает

3. температура и энтропия не изменяется

4. температура и энтропия возрастает

5. температура понижается, энтропия убывает

70.При адиабатном расширении объем кислорода массой 2 кг увеличился в 5 раз. Изменение энтропии равно (Дж/К)

1. 4,25 2. 4,0 3. 2,5 4. 1,5 5. 0

71.Кислород массой 10 г расширяется адиабатически, при этом его объем увеличивается в 4 раза. Изменение энтропии равно … Дж/кг.

1. 0 2. 7,2 3. 10,8 4. 15,2 5. 20,4

72. При нагревании двухатомного газа (ν = 3 моль) его термодинамическая температура увеличилась в n = 2 раза. Если нагревание происходит адиабатно, то изменение энтропии равно …Дж/К.

1. –27,4 2. 0 3. 17,3 4. –17,3 5. 2,1

73. Идеальный газ совершает цикл, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Изменение энтропии за цикл равно …

1. 2. 3. 4.

5. нельзя дать однозначного ответа

74. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. За один цикл работы тепловой машины энтропия рабочего тела … (ответ поясните).

1. не изменится 2. возрастет 3. уменьшится

75. Идеальная машина работает по циклу Карно. Энтропия убывает на участке … (ответ поясните).

1. 1-2 2. 2-3 3. 3-4 4. 4-1 5. нет такого участка

76. Идеальный газ совершает цикл, состоящий из двух изобар и двух адиабат. На каком из участков совершается положительная работа, увеличиваются внутренняя энергия и энтропия?

1. 1-2 2. 2-3 3. 3-4 4. 4-1

77. Идеальный газ совершает цикл из двух изобар и двух адиабат. На каком участке работа отрицательная, а энтропия уменьшается (ответ поясните)?

1. 1-2 2. 2-3 3. 3-4 4. 4-1

78. Идеальный газ совершает цикл из двух изобар и двух адиабат. На каком участке работа отрицательна, а энтропия постоянна (ответ поясните)?

1. 1-2

2. 2-3

3. 3-4

4. 4-1

5. нет такого участка

79. С 1 молем аргона проводят циклический процесс, изображенный на рисунке. Изменение энтропии газа на участке 1-2 равно ( ) …

1. 2. 3. 4. 5.

80.На P-V диаграмме представлены три пути (а, б, в) перехода газа из состояния I в состояние II. Наибольшее изменение энтропии на пути … (ответ поясните).

81.Кислород массой 10 г изотермически расширяется, при этом объем увеличивается в 4 раза. Изменение энтропии равно … Дж/К.

1. 15,2 2. 7,2 3. 20,4 4. 3,6 5. 10,8

82. При изотермическом расширении идеального газа …

1. поглощается теплота, уменьшается энтропия

2. выделяется теплота, увеличивается энтропия

3. поглощается теплота, увеличивается энтропия

4. выделяется теплота, уменьшается энтропия

5. поглощается теплота, энтропия не изменяется

83.Идеальный газ расширился изотермически от объема до . При этом его давление и энтропия изменились соответственно …

1. от до , 2. от до ,

3. , 4. от до ,

5. от до ,

84.Среди приведенных формул к изобарному процессу имеют отношение …

А. Б. В.

Г. Д. Е.

1. А,Е 2. Б, В 3. В, Д 4. В, Е 5. В, Д, Е

85.Идеальный газ расширился изобарически от объема V₁ до объема V₂. При этом его температура и энтропия изменились соответственно

1. от Т₁ до Т₁ , 2. ,

3. от Т₁ до Т₁ , 4. от Т₁ до Т₁ ,

5. ,

86. Какое из уравнений для идеального газа соответствует адиабатическому процессу?

А. Б. В. Г.

1. А 2. Б, Г 3. В 4. Б 5. Г

87. Идеальный газ расширился адиабатически от объема V₁ до объема V₂. При этом его …

1. давление увеличилось, температура не изменилась, энтропия уменьшилась

2. давление увеличилось, температура уменьшилась, энтропия не изменилась

3. давление уменьшилось, температура увеличилась, энтропия уменьшилась

4. давление уменьшилось, температура уменьшилась, энтропия не изменилась

5. давление уменьшилось, температура не изменилась, энтропия увеличилась

88. Идеальный газ сжимается адиабатически от объема V₁ до объема V₂ при этом его …

1. давление увеличилось, температура не изменилась, энтропия уменьшилась

2. давление увеличилось, температура уменьшилась, энтропия не изменилась

3. давление увеличилось, температура увеличилась, энтропия не изменилась

4. давление уменьшилось, температура не изменилась, энтропия увеличилась

5. давление уменьшилось, температура уменьшилась, энтропия не изменилась

89. Идеальный газ нагрелся адиабатически от температуры Т₁ до температуры Т₂. при этом его …

1. давление увеличилось, объем не изменился, энтропия уменьшилась

2. давление увеличилось, объем уменьшился, энтропия не изменилась

3. давление уменьшилось, объем увеличился, энтропия уменьшилась

4. давление уменьшилось, объем уменьшился, энтропия не изменилась

5. давление уменьшилось, объем не изменился, энтропия увеличилась

90. Процесс, изображенный на рисунке в координатах (T, S), где S - энтропия, является …

1. изотермическим расширением 2. адиабатическим сжатием 3. изохорным нагреванием 4. адиабатическим расширением 5. изотермическим сжатием

91.На рисунке изображен цикл Карно в координатах (Т, S), где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на участке …

92.На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе …

93. На рисунке изображен цикл Карно в координатах

( ), где – энтропия. Теплота подводится к системе

на участке … (ответ поясните).

94. На диаграмме изображен цикл Карно. Осям координат соответствуют параметры …

1. V, P 2. V, S 3. T,P

4. S, Т 5. S, Р

95. Из начального состояния газ переходит в другие состояния 1, 2, 3, 4 различными способами. Графики зависимости энтропии от температуры соответствует следующим процессам … (ответ поясните).

	1. 0-1 изотермический, 0-2 адиабатический, 0-3 изобарный, 0-4 изохорный   2. 0-1 изотермический, 0-2 изобарный, 0-3 изохорный, 0-4 адиабатический   3. 0-1 изотермический, 0-2 изохорный, 0-3 изобарный, 0-4 адиабатический   4. 0-1 изохорный, 0-2 изохорный, 0-3 изобарный, 0-4 изотермический

96. Цикл Карно состоит из процессов: 1. изотермического расширения, 2. адиабатического расширения, 3. изотермического сжатия, 4. адиабатного сжатия. В координатах цикл верно представлен на рисунке …

1. а 2. б 3. в 4. г 5. д

Фазы. Фазовые диаграммы

1. В сосуде содержится смесь газов: азота, кислорода и углекислого газа. В этом сосуде находится … фазы.

1. шесть 2. три 3. две 4. одна 5. ни одной

2. В сосуде содержится лед и смесь газов (кислорода, аргона, гелия, водорода). В этом сосуде находится … фазы.

1. одна 2. две 3. три 4. четыре 5. пять

3. В сосуде содержится вода и смесь четырех газов (азота, кислорода, неона, аргона). Число фаз в сосуде …

1. пять 2. четыре 3. три 4. две 5. одна

4. Если две фазы находятся в равновесии, то у них одинаковы …

1. плотность 2. удельная энтропия 3. температура

4. удельная теплоемкость 5. нет верного ответа

5.Фазовые переходы первого рода характеризуются … (укажите все верные ответы).

1. поглощением или выделением теплоты

2. изменением энтропии

3. изменением теплоемкости

4. изменением объема

5. изменением плотности

6. При фазовом переходе I рода скачком изменяются …

1. давление и температура

2. удельный объем и энтропия

3. удельный объем и давление

4. плотность и температура

5. ничего не изменяется

7. При фазовом переходе I рода не меняются…

1. удельная теплоемкость

2. удельный объем

3. удельная энтропия

4. давление

5. среди ответов нет верного

8. На рисунке приведена диаграмма состояния. Фазовому равновесию твердое тело-жидкость соответствует …

1. кривая 1

2. кривая 3

3. кривая 2

4. точка 4

5. среди ответов нет верного

9. На рисунке К – критическая точка. Фаза II является …

1. твердой

2. жидкой

3. газообразной

4. плазмой

5. среди ответов нет верного

III. Задачи