Задания ЕГЭ по теме: 227_Первый_закон_термодинамики
Задание 1
Впишите правильный ответ.
На VТ-диаграмме показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа. Газ в этом процессе совершил работу, равную 4 кДж. Какое количество теплоты получил газ?
кДж
/xs3qstsrc74BDB950B5E996D4454BF9649719AEA0_1_1689063289.png)
Задание 2
Впишите правильный ответ.
Газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Масса газа не менялась. Какую работу совершил газ в этом процессе?
Дж
Задание 3
Впишите правильный ответ.
Газ в сосуде сжали, совершив работу, равную 500 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 350 Дж. Какое количество теплоты отдал газ окружающей среде?
Дж
Задание 4
Впишите правильный ответ.
На рисунке показан график изменения состояния постоянной массы газа. В этом процессе газ получил количество теплоты, равное 3 кДж. На сколько изменилась его внутренняя энергия?
на кДж
/xs3qstsrcCEC14C8F1571979F4CE02D532A845891_1_1512737089.png)
Задание 5
Впишите правильный ответ.
Газ в цилиндре двигателя получил от нагревателя количество теплоты, равное 300 Дж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Какую работу в результате этого совершил газ?
Дж
Задание 6
Установите соответствие и впишите ответ.
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1 – 2 и 3 – 4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах p – T и V – T, где p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯА) Б) 1) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт тепло. 2) Над газом не совершают работы, при этом его внутренняя энергия уменьшается. 3) Газ получает положительное количество теплоты и не совершает работы. 4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.
АБ12341234
/xs3qvrsrc3303CA4CDC02B4924A36F9A96556A82F_1_1579765392.png)
Задание 7
Впишите правильный ответ.
Газ получил количество теплоты, равное 100 Дж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 200 Дж. Определите модуль работы внешних сил по сжатию газа.
Дж
Задание 8
Впишите правильный ответ.
На VТ-диаграмме показан процесс изменения состояния постоянной массы идеального одноатомного газа, где V – объём газа, T – его абсолютная температура. Работа, совершённая над газом в этом процессе, равна 50 кДж. Какое количество теплоты отдал газ в окружающую среду?
кДж
/xs3qstsrcF92F20BF04A4A6E64A6E7E065FAC7EB2_1_1511358426.gif)
Задание 9
Впишите правильный ответ.
На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа (V – объём газа, T – его абсолютная температура). На каком из участков процесса (1, 2, 3 или 4) работа газа положительна и равна полученному газом количеству теплоты?
на участке
/xs3qstsrc3D64417A261EAA3046A220928799161A_2_1674631586.png)
Задание 10
Установите соответствие и впишите ответ.
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1 – 2 и 3 – 4, каждый из которых совершает 1 моль разреженного аргона. Графики построены в координатах p – T и V – T, где p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯА) Б) 1) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт тепло. 2) Газ отдаёт количество теплоты, при этом его внутренняя энергия уменьшается. 3) Газ получает количество теплоты и совершает положительную работу. 4) Газ получает количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.
АБ12341234
/xs3qvrsrc4A31B113F641B37F4ED191209B7F720F_1_1539958107.png)
Задание 11
Впишите правильный ответ.
На VТ-диаграмме показан процесс изменения состояния неизменной массы идеального одноатомного газа. Внешние силы в этом процессе совершили над газом работу, равную 5 кДж. Какое количество теплоты отдал газ в окружающую среду в этом процессе?
кДж
/xs3qstsrc2E63E432064CA47E4FE2A660F9ADD7AD_1_1663676090.jpg)
Задание 12
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р – Т, где р – давление газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) Газ за цикл совершает положительную работу. 2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты. 3) В процессе ВС внутренняя энергия газа уменьшается. 4) В процессе СD над газом совершают работу внешние силы. 5) В процессе DA газ изотермически расширяется.
/xs3qstsrc244897C08B2BBE64476E3D23D1E1D26B_1_1486991121.png)
Задание 13
Впишите правильный ответ.
Газ получил количество теплоты, равное 300 Дж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 100 Дж. Какую работу совершил газ в этом процессе?
Дж
Задание 14
Впишите правильный ответ.
Рабочее тело теплового двигателя за цикл совершает работу, равную 15 кДж, и получает от нагревателя количество теплоты, равное 75 кДж. Какое количество теплоты рабочее тело отдаёт холодильнику за цикл?
кДж
Задание 15
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р – Т, где р – давление газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) Газ за цикл не совершает работу. 2) В процессе АВ газ отдаёт положительное количество теплоты. 3) В процессе ВС внутренняя энергия газа увеличивается. 4) В процессе СD работа газа равна нулю. 5) В процессе DA газ изотермически сжимают.
/xs3qstsrc670DE88862AC8281435AB436B8773FF3_1_1487249785.png)
Задание 16
Впишите правильный ответ.
На pV-диаграмме показан процесс изменения состояния постоянной массы газа. В этом процессе внутренняя энергия газа уменьшилась на 30 кДж. Чему равно количество теплоты, отданное газом?
кДж
/xs3qstsrc66A7EB7EA12B84B94CA8F58A92BD5B11_1_1510145797.png)
Задание 17
Впишите правильный ответ.
На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа. На каком участке работа внешних сил над газом положительна и равна отданному газом количеству теплоты?
на участке
/xs3qstsrcFF5B329ACF4F98BE45575A835EF33A4D_1_1508340373.gif)
Задание 18
Впишите правильный ответ.
Газ в сосуде сжали, совершив работу 30 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 35 Дж. Какое количество теплоты сообщили газу?
Дж
Задание 19
Впишите правильный ответ.
На ТV-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ получил количество теплоты, равное 50 кДж. Какую работу совершил газ в этом процессе, если его масса не меняется?
кДж
/xs3qstsrc9DD419B561F7AB31495E6D3636299626_1_1486043780.png)
Задание 20
Впишите правильный ответ.
Газ получил извне количество теплоты, равное 100 Дж, и совершил при этом работу, равную 80 Дж. Масса газа не менялась. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?
на Дж
Задание 21
Впишите правильный ответ.
При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, заполненный неоном и соединённый с манометром. Объём сосуда медленно увеличивают, сохраняя давление неона в нём постоянным. Как изменяются при этом внутренняя энергия и плотность неона в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться. Внутренняя энергия неона в сосуде Плотность неона в сосуде
Задание 22
Впишите правильный ответ.
На рисунке показан циклический процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа. На каком участке цикла изменение внутренней энергии газа равно полученному газом количеству теплоты?
на участке
/xs3qstsrc56CB0F7B67839ECA4F22AA8FE7CEF41F_1_1450709722.png)
Задание 23
Установите соответствие и впишите ответ.
Установите соответствие между процессами, в которых участвует 1 моль одноатомного идеального газа, и физическими величинами (ΔU – изменение внутренней энергии; А – работа газа), которые их характеризуют. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ПРОЦЕССЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫА) изотермическое сжатие Б) изохорное нагревание 1) ΔU > 0; A > 0 2) ΔU = 0; A < 0 3) ΔU < 0; A = 0 4) ΔU > 0; A = 0
АБ12341234
Задание 24
Впишите правильный ответ.
В процессе сжатия над газом совершили работу 12 кДж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 16 кДж. Какое количество теплоты сообщили газу в этом процессе?
кДж
Задание 25
Установите соответствие и впишите ответ.
На графиках А и Б приведены диаграммы p – T и p – V для процессов 1 – 2 и 3 – 4 (гипербола), проводимых с 1 моль гелия. На диаграммах p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯА) Б) 1) Над газом совершают работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты. 2) Над газом совершают работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается. 3) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. 4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.
АБ12341234
/xs3qvrsrcC13EB294BC2F9412484B0E503A778F3D_1_1483022333.png)
Задание 26
Впишите правильный ответ.
На рV-диаграмме показан процесс изменения состояния 3 моль идеального одноатомного газа. Внешние силы совершили работу, равную 5 кДж. Какое количество теплоты газ отдал в этом процессе?
кДж
/xs3qstsrc2066254A132E9F3340968322D9938B92_7_1603702851.png)
Задание 27
Впишите правильный ответ.
Идеальный одноатомный газ, расширяясь изобарно, совершил работу, равную 60 Дж. При этом увеличение внутренней энергии газа составило 90 Дж. Количество вещества газа не изменялось. Какое количество теплоты сообщили газу в этом процессе?
Дж
Задание 28
Впишите правильный ответ.
На pT-диаграмме показан процесс изменения состояния 5 моль идеального газа. Внутренняя энергия газа увеличилась на 20 кДж. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе?
кДж
/xs3qstsrc0D35B8DDD2288BC24D8401774B902E25_1_1486739856.png)
Задание 29
Впишите правильный ответ.
Внешние силы совершили над газом работу 30 Дж, при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 30 Дж. Какое количество теплоты отдал газ в этом процессе?
Дж
Задание 30
Впишите правильный ответ.
На рТ-диаграмме показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа. Газ в этом процессе получил количество теплоты, равное 3 кДж. Определите работу, совершённую газом.
кДж
/xs3qstsrcBE80FFE9A63695264F63BC0DCD31C590_2_1580198793.png)
Задание 31
Впишите правильный ответ.
На Vp-диаграмме показан процесс изменения состояния постоянной массы идеального газа. Внутренняя энергия газа уменьшилась на 30 кДж. Какое количество теплоты отдал газ в этом процессе?
кДж
/xs3qstsrc3323D945171AAC444B3937F3AE8D82F2_1_1542970342.png)
Задание 32
Выберите один или несколько правильных ответов.
На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же постоянным количеством газообразного гелия. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) В процессе 1 – 2 гелий изобарно уменьшил свой объём на 5 л. 2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза. 3) Работа, совершённая внешними силами над гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4. 4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия уменьшилась в 5 раз. 5) В процессе 1 – 2 давление гелия в 2 раза меньше, чем в процессе 3 – 4.
/xs3qstsrcCECABCDA5ABA80104891DF55D1E7A7F7_6_1639476573.png)
Задание 33
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р – Т, где р – давление газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) Газ за цикл совершает отрицательную работу. 2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты. 3) В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной. 4) В процессе СD над газом совершают работу внешние силы. 5) В процессе DA газ изотермически расширяется.
/xs3qstsrc0A071E682698AA77422CC4E6F5FDE87E_1_1539848709.png)
Задание 34
Впишите правильный ответ.
При изобарном расширении постоянной массы неона при нормальном атмосферном давлении ему сообщили количество теплоты, равное 200 кДж. Определите изменение объёма неона.
м3
Задание 35
Выберите один или несколько правильных ответов.
На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия. Из приведённого ниже списка выберите два верных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) В процессе 1 – 2 гелий совершил работу 100 Дж. 2) В процессе 3 – 4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза. 3) Работа, совершённая гелием, в процессе 1 – 2 меньше, чем в процессе 3 – 4. 4) В процессе 1 – 2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 5 раз. 5) В состоянии 2 абсолютная температура гелия в 2 раза выше, чем в состоянии 3.
/xs3qstsrcC7021CB80920A8DD480C0AA6A0E596CE_1_1605872609.png)
Задание 36
Впишите правильный ответ.
При изобарном расширении постоянной массы гелия при нормальном атмосферном давлении его объём увеличился на 0,2 м3. Определите изменение внутренней энергии гелия.
кДж
Задание 37
Впишите правильный ответ.
Идеальному одноатомному газу в цилиндре под поршнем было передано количество теплоты 5000 Дж. Какую работу совершил при этом газ, если его расширение происходило при постоянном давлении?
Дж
Задание 38
Впишите правильный ответ.
При изобарном нагревании газообразный гелий получил количество теплоты 100 Дж. Какую работу совершил газ? Масса гелия в процессе нагревания не менялась.
Дж
Задание 39
Впишите правильный ответ.
При сжатии идеального одноатомного газа при постоянном давлении внешние силы совершили работу 2000 Дж. Какое количество теплоты было передано при этом газом окружающим телам?
Дж
Задание 40
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V–Т, где V – объём газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.
1) В состоянии В концентрация атомов газа максимальна. 2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты. 3) В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной. 4) Давление газа в процессе СD постоянно, при этом газ совершает положительную работу. 5) В процессе DA давление газа изохорно увеличивается.
Задание 41
Впишите правильный ответ.
При изобарном расширении неона его объём увеличился на 0,4 м3, а внутренняя энергия увеличилась на 6 кДж. Определите давление неона.
кПа
Задание 42
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V – Т, где V – объём газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.
1) Газ за цикл совершает работу, равную нулю. 2) Давление газа в процессе АВ постоянно, при этом внешние силы совершают над газом положительную работу. 3) В процессе ВС газ отдаёт положительное количество теплоты. 4) В процессе CD внутренняя энергия газа уменьшается. 5) В процессе DA давление газа изотермически уменьшается.
/xs3qstsrcDE01DC348A38B9FE4B3CC286F11BEE41_1_1544437617.png)
Задание 43
Выберите один или несколько правильных ответов.
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части (см. рисунок). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части А равна 303 К, а в части Б равна 20 °С. Количество газа одинаково в обеих частях сосуда. Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите все утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с газом в дальнейшем после окончания нагревания.
1) Температура газа в части Б повысилась. 2) Внутренняя энергия газа в части А не изменилась. 3) При теплообмене газ в части Б отдавал положительное количество теплоты, а газ в части А его получал. 4) Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 298 К. 5) В результате теплообмена газ в сосуде А совершил работу.
/xs3qstsrcE6B5336B1E2B93244E254BF204890669_1_1643266396.png)
Задание 44
Впишите правильный ответ.
Аргону сообщили количество теплоты, равное 30 кДж, и он изобарно расширился. При этом объём газа увеличился на 0,6 м3. Каково давление газа? Масса газа постоянна.
кПа
Задание 45
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона (p – давление неона; V – его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.
1) В процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза. 2) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза. 3) Работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова. 4) В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз. 5) В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.
/xs3qstsrc7887674F58C3903B4EE0FD28D1BCF4E7_7_1640768409.png)
Задание 46
Выберите один или несколько правильных ответов.
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V–Т, где V – объём газа, Т – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих отражённые на графике процессы.
1) В состоянии В концентрация атомов газа минимальна. 2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты. 3) В процессе ВС внутренняя энергия газа уменьшается. 4) Давление газа в процессе СD постоянно, при этом газ совершает положительную работу. 5) В процессе DA давление газа изохорно увеличивается.
/xs3qstsrcBCB3994AC37FB14C43A262411B68F8B3_2_1606731480.png)
Задание 47
Дайте развернутый ответ.
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под поршнем массой M и конечной площадью основания находится одноатомный идеальный газ. В первоначальном состоянии поршень покоится на высоте h, опираясь на выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (см. рис. 1). Давление газа p0 равно внешнему атмосферному. Газу сообщили количество теплоты Q, и в результате медленного расширения газа нижняя сторона поршня оказалась на высоте H (см. рис. 2). Чему равна площадь основания поршня S? Тепловыми потерями пренебречь.
/xs3qstsrcD20B8FA12488B2754CEB3F7213E973C9_7_1671182181.jpg)
Задание 48
Дайте развернутый ответ.
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p1 = 4·105 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня L = 30 см. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2. В результате медленного нагревания газа поршень некоторое время покоился, а затем медленно сдвинулся на расстояние x = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной Fтр = 3·103 Н. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе? Считать, что сосуд находится в вакууме.