Содержание

КПД теплового двигателя

Часть 1

Простейшие задачи

  • Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 100 Дж, и совершает работу 40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Рабочее тело тепловой машины за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 150 Дж, и отдает холодильнику 120 Дж. Каков КПД тепловой машины?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • У идеального теплового двигателя Карно температура нагревателя равна 227 ℃, а температура холодильника равна -23 ℃. Определите КПД теплового двигателя.

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Температура нагревателя 500 К, температура холодильника на 200 К меньше, чем у нагревателя. Чему равен максимально возможный КПД теплового двигателя, работающего с этими нагревателем и холодильником?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Рабочее тело тепловой машины за один цикл получает от нагревателя количество теплоты 300 Дж, а отдаёт холодильнику количество теплоты 200 Дж. Какую работу совершает рабочее тело за пять циклов?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Рабочее тело тепловой машины с КПД 15% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 60 Дж. Какую работу машина совершает за цикл?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Идеальная тепловая машина Карно с КПД 40% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 10 кДж. Какое количество теплоты машина отдаёт холодильнику за цикл работы?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Рабочее тело тепловой машины с КПД 20% за цикл работы отдаёт холодильнику количество теплоты, равное 60 Дж. Какое количество теплоты за цикл рабочее тело получает от нагревателя?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Идеальный тепловой двигатель за один свой цикл совершает работу 2 Дж и отдает холодильнику количество теплоты, равное 8 Дж. Каков КПД этого двигателя?

    Показать решение

  • У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя 500 К, а температура холодильника 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя 40 кДж теплоты. Какую работу совершает при этом рабочее тело двигателя?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • КПД тепловой машины 18%. Чему будет равен КПД, если потери тепла уменьшить в 2 раза?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Чему равна полезная работа совершённая 2 моль идеального газа в процессе 1-2-3-4, показанном на рисунке, если в состоянии 1 давление равно 80 кПа, а объём 1 л?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

Задачи на соответствие

  • Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл?

    Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
    1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

    Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

    КПД тепловой машиныКоличество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику
    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

2 часть

  • Цикл теплового двигателя, проводимый с некоторым  количеством  идеального  одноатомного газа,  состоит  из  двух  адиабат  (1-2,  3-4)  и  двух  изохор (2-3,  4-1).  Найдите  КПД  η этого  цикла,  если температуры  в  точках  1,  2,  3  и  4  равны, соответственно, \(T_1=1000\;К\), \(T_2=500\;К\), \(T_3=300\;К\) и \(T_4=600\;К\).

    Показать решение

  • Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображен на pV – диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры и изобары.

    Зная, что КПД этого цикла η=15%, а минимальная и максимальная температуры газа при изохорном процессе \(T_{min}=37\;℃\) и \(T_{max}=37\;℃\), определите количество теплоты, получаемое газом за цикл.

    Показать решение

    Источник: Демидова М. Ю. Типовые тестовые задания.

  • С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1–2–3–4–1 (см. рис.). Во сколько раз n КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

    Показать решение

  • С одноатомным идеальным газом неизменной массы происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работу A=5 кДж. Какое количество теплоты \(Q_н\) газ получает за цикл от нагревателя?

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.