Контрольная работа № 5 по теме: «Основы термодинамики»

ВАРИАНТ № 1

А1. Перед горячей штамповкой латунную болванку массой 3 кг нагрели от 15 °С до 75 °С. Какое количество теплоты получила болванка? Удельная теплоемкость латуни 380 Дж/(кг · К).

1) 47 кДж;    2) 68,4 кДж;    3) 760 кДж;    4) 5700 кДж







А2. Что характерно для кристаллических тел?

А) обладают анизотропией;

Б) сохраняют форму

В) сохраняют объем

Г) переходят в жидкое состояние только при определенной температуре — температуре плавления

1) А;    2)  А, Б;    3) А, Б, В;    4) А, Б, В, Г

А3. На рисунке приведены графики изменения со временем температуры четырех веществ. В начале нагревания все эти вещества находились в жидком состоянии.

Какое из веществ имеет наибольшую температуру кипения?

1) 1;    2) 2;    3) 3;    4) 4

А4. Какая работа совершается газом при переходе его из состояния 1 в состояние 2?

1) 8 кДж;     2) 12 кДж;    3) 8 Дж;    4) 6 Дж

А5. Тепловая машина с КПД равным 60% за некоторое время получает от нагревателя количество теплоты равное 50 Дж. Какое количество теплоты машина отдает за это время окружающей среде?

1) 20 Дж;    2) 30 Дж;    3) 50 Дж;    4) 80 Дж

В1. Какое количество дров потребуется, чтобы вскипятить 50 кг воды, имеющей температуру 10 °С, если КПД нагревателя 25 %? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота сгорания дров 10 МДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

Особенности применении первого закона термодинамики

 А) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

Б) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует

В) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

Название процесса

1) изотермический

2) изобарный

3) изохорный

4) адиабатный

А Б В

С1. В калориметре находился лед при температуре (-5 °С). Какой была масса льда, если после добавления в калориметр 4 кг воды, имеющей температуру 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной 0 °С, причем в калориметре была только вода? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), льда 2100 Дж/(кг· К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

ВАРИАНТ № 2

А1. Какую массу воды можно нагреть от 20 °С до кипения, передав жидкости 672 кДж теплоты? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг · К).

1) 2 кг;    2) 8 кг;    3) 15 кг;    4) 80 кг

А2. Какие из приведенных свойств, принадлежат всем твердым телам?

А) имеют определенный объем

Б) имеют кристаллическую решетку

В) принимают форму сосуда

Г) легко сжимаются

1) А;    2) А, Б;    3) В;    4) Г

А3. На рисунке показан график зависимости температуры Т эфира от времени t его нагревания и охлаждения. Какой участок графика соответствует процессу кипения эфира?

1) 1 — 2;    2) 2 — 3;   3) 1 — 2 — 3;    4) 3 — 4

А4. При изотермическом уменьшении давления одного моля идеального одноатомного газа его внутренняя энергия

1) увеличивается или уменьшается в зависимости от исходного объема

2) увеличивается

3) уменьшается

4) не изменяется

А5. Работа газа за термодинамический цикл 1 — 2 — 3 — 4 равна

1) 100 кДж;    2) 200 кДж;    3) 300 кДж;    4) 400 кДж

В1. Какое количество каменного угля необходимо для нагревания от 10 °С до 50 °С кирпичной печи массой 1,2 т, если КПД печи 30 %? Удельная теплоемкость кирпича 750 Дж/(кг · К), удельная теплота сгорания каменного угля 30 МДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

Особенности применении первого закона термодинамики

 А) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

Б) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

В) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует

Название процесса

1) адиабатный

2) изобарный

3) изотермический

4) изохорный

А Б В

С1. В медный стакан калориметра массой 200 г, содержащий 150 г воды, опустили кусок льда, имевший температуру 0 °С. Начальная температура калориметра с водой 25 °С. Тепловое равновесие наступает при температуре 5 °С. Рассчитайте массу льда. Удельная теплоемкость меди 390 Дж/(кг · К), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 3,35·105 Дж/кг. Потери тепла в калориметре считать пренебрежимо малыми.

ВАРИАНТ № 3

А1. На сколько градусов понизится температура 5 л воды, если она отдаст в окружающее пространство 168 кДж энергии? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).

1) 80 °С;     2)  10 °С;    3) 20 °С;    4) 8 °С

А2. Что характерно только для аморфных тел?

А) не имеют кристаллической решетки

Б) постепенно переходят из твердого состояния в жидкое

В) обладают анизотропией

Г) сохраняют форму и объем

1)  А;    2) А, Б;    3) А, Б, Г;    4) А, Б, В, Г

А3. Четыре разных вещества в газообразном состоянии поместили в сосуды и стали охлаждать. На рисунке показаны графики зависимости температуры этих веществ Т от времени t. Количество вещества во всех сосудах одинаково, мощности тепловых потерь равны. Максимальное изменение энергии взаимодействия частиц при конденсации происходит у вещества

1) 1;    2) 2;    3) 3;    4) 4

А4. Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объема. Работа, совершенная газом, равна

1) ½ р0V0;    2) р0V0;    3) 2p0V0;    4) 4р0V0

А5. Тепловая машина с КПД 20% за цикл работы отдает холодильнику количество теплоты, равное 80 Дж. Какую полезную работу машина совершает за цикл?

1) 100 Дж;    2) 64 Дж;    3) 20 Дж;    4) 16 Дж

В1. В электрочайник налили 0,16 л воды при температуре 30 °С и включили его. Через какое время после включения выкипит вся вода, если мощность чайника 1 кВт, его КПД 0,8? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг · К). Удельная теплота парообразования воды 2256 кДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

Особенности применении первого закона термодинамики

 А) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

Б) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

В) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует

Название процесса

1) адиабатный

2) изотермический

3) изобарный

4) изохорный

А Б В

С1. В медный стакан калориметра массой 200 г, содержащий воду массой 200 г, опустили кусок льда, имеющий температуру 0 °С. Начальная температура калориметра с водой равна 30 °С. После того как весь лед растаял, температура воды и калориметра стала равна 5 °С. Определите массу льда. Удельная теплоемкость меди равна 390 Дж/(кг·К), удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг. Потери тепла калориметра считать пренебрежимо малыми.

ВАРИАНТ № 4

 А1. Для получения 1800 Дж теплоты 200 г железа нагрели на 20 °С. Какова удельная теплоемкость железа?

1) 450 Дж/(кг · К);    2) 1300 Дж/(кг · К);    3) 1800 Дж/(кг · К);    4) 180 Дж/(кг · К)

А2. Какое свойство отличает кристаллическое тело от аморфного?

1) Анизотропность;    2) Прозрачность;    3) Твердость;    4) Прочность

А3. На графике показаны кривые нагревания двух жидкостей одинаковой массы при постоянной мощности подводимого тепла. Отношение температур кипения первого вещества к температуре кипения второго вещества равно

1) 1/3;    2) 1/2;    3) 2;    4) 3

А4. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа в закрытом сосуде уменьшилась в 2 раза. При этом температура газа

1) не изменилась;   2) повысилась в 4 раза;   3) понизилась в 2 раза;  4) понизилась в 4 раза

А5. В двух сосудах находится одинаковое количество азота. С газом в сосудах происходят процессы, показанные на pF-диаграмме. Сравните работы, совершенные над газами в сосудах.

1) А1 > А2;    2) А1 < А2;    3) А12 > 0;    4) А12 = 0

В1. В электрический кофейник налили воду объемом 0,8 л при температуре 30 °С и включили нагреватель. Через какое время после включения выкипит вся вода, если мощность нагревателя 1 кВт, КПД нагревателя 0,8? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К). Удельная теплота парообразования воды 2256 кДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

Особенности применении первого закона термодинамики

 А) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует

Б) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

В) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

Название процесса

1) изохорный

2) адиабатный

3) изотермический

4) изобарный

А Б В

С1. В калориметре находился 1 кг льда. Какой была температура льда, если после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °С, в калориметре установилось тепловое равновесие при (-2 °С)? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг · К), льда 2100 Дж/(кг · К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

ВАРИАНТ № 5

А1. До какой температуры остынут 8 л кипятка, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).

1) 50 °С;    2) 10 °С;    3) 95 °С;    4) 20 °С

А2. Какое свойство отличает монокристалл от аморфного тела?

1) Прочность;    2) Электропроводность;    3) Прозрачность;    4) Анизотропность

А3. Четыре разных вещества в газообразном состоянии поместили в сосуды и стали охлаждать. На рисунке показаны графики зависимости температуры этих веществ Т от времени t. Количество вещества во всех сосудах одинаково, мощности тепловых потерь равны. Минимальное изменение энергии взаимодействия частиц при конденсации происходит у вещества

1) 1;     2) 2;    3) 3;    4) 4

А4. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при повышении его температуры в 2 раза при неизменном давлении?

1) Увеличивается в 2 раза

2) Уменьшается в 2 раза

3) Увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости изменения объема

4) Не изменяется

А5. Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объема. Работа, совершенная газом, равна

1) р0V0;    2) 2р0V0;    3) 4 р0V0;    4) 6 р0V0

 B1. В электрический кофейник налили воду объемом 0,45 л при температуре 30 °С и включили нагреватель. Через какое время после включения выкипит вся вода, если мощность нагревателя 1 кВт, КПД нагревателя 0,9? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К). Удельная теплота парообразования воды 2256 кДж/кг.

В2. Установите соответствие между особенностями применения первого закона термодинамики к различным изопроцессам и названием изопроцесса.

Особенности применении первого закона термодинамики

 А) все переданное газу количество теплоты идет на совершение работы, а внутренняя энергия газа остается без изменения

Б) все переданное газу количество теплоты идет на изменение внутренней энергии газа

В) изменение внутренней энергии газа происходит только за счет совершения работы, так как теплообмен с окружающими телами отсутствует

Название процесса

1) изотермический

2) изобарный

3) изохорный

4) адиабатный

А Б В

С1. Свинцовую дробь, нагретую до 100 °С, в количестве 100 г смешивают с 50 г льда при 0 °С. Какой будет температура смеси после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость свинца равна 130 Дж/(кг · К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

 

Домашнее задание.
I. Повторите материал главы 13 по следующему плану:
1. Выпишите основные понятия и физические величины и дайте им определение.
2. Сформулируйте законы и запишите основные формулы.
3. Укажите единицы физических величин и их выражение через основные единицы СИ.
4. Опишите основные опыты, подтверждающие справедливость законов.
II. Подготовьте доклад, сообщение по теме: «Тепловые двигатели и их роль в жизни человека»
1. Модели вечных двигателей. Их разоблачение.
2. Двигатели внутреннего сгорания. Дизельный двигатель.
3. С. Карно — создатель термодинамики.
4. Проблемы и пути повышения КПД тепловых двигателей.
5. Применение тепловых двигателей.
6. Экологические проблемы использования тепловых двигателей.