Задания ЕГЭ по теме: 22_Термодинамика

Горячее вещество, первоначально находившееся в жидком состоянии, медленно охлаждали. Мощность теплоотвода постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры вещества с течением времени.   Время, мин. 0 5 10 15 20 25 30 35 Температура, °С 250 242 234 232 232 232 230 216   Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых измерений, и укажите их номера.  1)  Температура плавления вещества в данных условиях равна 232 °С.  2)  Через 20 мин. после начала измерений вещество находилось только в твёрдом состоянии.  3)  Удельная теплоёмкость вещества в жидком и твёрдом состояниях одинакова.  4)  Через 30 мин. после начала измерений вещество находилось только в твёрдом состоянии.  5)  Процесс кристаллизации вещества занял более 25 мин.

В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещества с течением времени τ. Установите соответствие между участками графика и процессами, отображаемыми этими участками. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.   УЧАСТКИ ГРАФИКА ПРОЦЕССЫА)  FG Б)  KL    1)  плавление 2)  конденсация 3)  кристаллизация 4)  охлаждение пара АБ12341234

Количество теплоты, полученное рабочим телом идеальной тепловой машины Карно от нагревателя за цикл, увеличили. Количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику за цикл, не изменилось. Температура холодильника осталась прежней. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа тепловой машины за цикл? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:   1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась   Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.   КПД тепловой машины Работа тепловой машины  за цикл      

На рисунке в координатах р – Т, где р –  давление газа, Т –  абсолютная температура газа, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом. 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)  В процессе АВ газ отдаёт положительное количество теплоты.  3)  В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной.  4)  В процессе СD работа газа равна нулю.  5)  В процессе DA газ изотермически расширяется.

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы. В первом сосуде находится 2 моль гелия при температуре 127 °С, во втором сосуде находится 1 моль аргона при температуре 300 К. Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.  1)  Абсолютная температура газа во втором сосуде выше, чем в первом.  2)  Среднеквадратичная скорость молекул газа в первом сосуде больше, чем во втором.  3)  Давления газов в сосудах одинаковы.  4)  Концентрация газа в первом сосуде в 2 раза меньше, чем во втором.  5)  Отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул гелия равно 0,75.

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного разреженного аргона (p – давление аргона, V – его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.        1)  В процессе 1 объём аргона увеличился в 4 раза.  2)  В процессе 1 абсолютная температура аргона увеличилась в 3 раза.  3)  В процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 1,5 раза.  4)  В процессе 2 концентрация молекул аргона увеличилась в 2 раза.  5)  Работа, совершённая аргоном, в процессе 2 больше, чем в процессе 1.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты Q. Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.     Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.  1)  Температура плавления второго тела в 1,5 раза выше, чем температура плавления первого тела.  2)  Удельная теплота плавления второго тела в 2 раза меньше удельной теплоты плавления первого тела.  3)  В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела в 1,5 раза больше, чем первого.  4)  В твёрдом агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела больше, чем первого.  5)  Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.

В стакан налили 30 г заварки температурой 20 оС и добавили 170 г горячей воды температурой 80 оС. Чему равна температура получившегося чая? Теплоёмкостью стакана и потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Удельную теплоёмкость заварки считать равной удельной теплоёмкости воды.  

В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 оС. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью 400 Вт превратить в пар 15 % воды из кастрюли? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пренебречь.  

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. По мере поглощения количества теплоты Q температура образца t растёт в соответствии с графиком.     Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.  1)  В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.  2)  В процессе 2 – 3 внутренняя энергия вещества не изменяется.  3)  Температура плавления вещества равна 100 °C.  4)  Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.  5)  Для того, чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное 30 кДж.

В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, весь лед растаял, и температура воды стала равной 0 °С. Определите начальную температуру воды. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.  

Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда равна 0 °С, начальная температура воды равна 15 °С. Исходная масса воды 1100 г. Теплоёмкостью термоса можно пренебречь. При достижении теплового равновесия в воде остаётся плавать кусочек льда. Какая масса льда растаяла в процессе перехода к тепловому равновесию?  

В двух различных сосудах находится по 1 моль идеальных газов. Объём первого сосуда в 2 раза больше, чем второго. В первом сосуде находится неон при температуре 27 °С; во втором − аргон при температуре 600 К. Выберите два верных утверждения о параметрах состояния указанных газов.  1)  Концентрация неона в 2 раза больше, чем аргона.  2)  Среднеквадратичные скорости молекул неона и аргона одинаковы.  3)  Давление аргона в 4 раза больше, чем неона.  4)  Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул в первом сосуде в 2 раза больше, чем во втором.  5)  Абсолютная температура газа во втором сосуде примерно в 22 раза больше, чем в первом.

На рисунке в координатах р–Т, где р – давление газа, Т – его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом. Количество вещества газа постоянно.     Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.  1)  В процессе АВ газу сообщают положительное количество теплоты.  2)  В процессе ВС газ отдаёт положительное количество теплоты.  3)  В процессе ВС плотность газа увеличивается.  4)  В процессе СD газ изохорно охлаждается.  5)  В процессе DA газ изотермически сжимают.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от сообщённого им количества теплоты Q. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии. Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.  1)  Температура плавления первого тела в 2 раза ниже, чем температура плавления второго тела.  2)  Удельная теплота плавления первого тела в 3 раза больше удельной теплоты плавления второго тела.  3)  Удельная теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии у второго тела в 1,5 раза меньше, чем у первого.  4)  Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.  5)  Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту плавления.

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты Q и температуры образца t.       Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.  1)  В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.  2)  На участке 0 – 1 внутренняя энергия вещества не изменяется.  3)  Температура плавления вещества равна 40 °C.  4)  Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твёрдом.  5)  Для того, чтобы полностью расплавить образец вещества, уже находящийся при температуре плавления, ему надо передать количество теплоты, равное 40 кДж.

В стакан калориметра, содержащего 450 г воды, опустили кусок льда при температуре 0 °С. Начальная температура калориметра с водой 45 °С. Когда наступило тепловое равновесие, температура калориметра с водой стала равной 5 °С. Определите массу куска льда. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.  

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного аргона (p – давление аргона, V – его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.    1)  В процессе 1 объём аргона изобарно увеличился в 4 раза.  2)  В процессе 1 абсолютная температура аргона изобарно увеличилась в 5 раз.  3)  В процессе 2 концентрация молекул аргона увеличилась в 2 раза.  4)  В процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 2,5 раза.  5)  Работа, совершённая аргоном, в обоих процессах одинакова.

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного аргона (p – давление аргона; V – его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.      1)  В процессе 1 плотность аргона изобарно увеличилась в 2 раза.  2)  В процессе 1 концентрация молекул аргона уменьшилась в 3 раза.  3)  В процессе 2 объём аргона увеличился в 1,5 раза.  4)  В процессе 2 абсолютная температура аргона изобарно уменьшилась в 1,5 раза.  5)  Работа, совершённая аргоном, в процессе 1 больше, чем в процессе 2.

Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль сначала изотермически сжали, а затем изохорно нагрели, повысив его давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2-3, если температура газа в состоянии 1 T1=300 К?       

В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол (С6H6) при температуре кипения t=80 °C . При сообщении бензолу некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования бензола L=396⋅ 10 3  Дж/кг, а его молярная масса M = 78⋅ 10 −3  кг/моль. Какая часть подводимого к бензолу количества теплоты идёт на увеличение внутренней энергии системы? Объёмом жидкого бензола и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.  

Со дна озера, имеющего глубину H=20  м, медленно поднимается пузырёк воздуха. У дна озера пузырёк имел объём V 1 =1  мм3. Определите объём пузырька V2 на расстоянии h = 1 м от поверхности воды. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Силы поверхностного натяжения не учитывать, температуры воды и воздуха в пузырьке считать постоянными.  

В стакан с водой, нагретой до температуры t 1 =50  °C, положили металлический шарик, имеющий температуру t 2 =10  °C. После установления теплового равновесия температура воды стала t 3 =40  °C. Определите температуру воды t4 после того, как в стакан положили ещё один такой же шарик температурой t2 (первый шарик остался в стакане). Теплообменом с окружающей средой пренебречь.  

В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится ацетон (С3Н6О) при температуре кипения t=56   ∘ C . В результате сообщения ацетону некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования ацетона L=524⋅ 10 3  Дж/кг, а его молярная масса M=58⋅ 10 −3 кг/моль. Какая часть подводимого к ацетону количества теплоты превращается в работу? Объёмом жидкого ацетона и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.  

В стакан с водой, нагретой до температуры t 1 =50  °C, положили металлический шарик, имеющий температуру t 2 =10  °C. После установления теплового равновесия температура воды стала равной t3. Затем, не вынимая первого шарика, в стакан положили ещё один такой же шарик температурой t2. Конечная температура в стакане оказалась t 4 =34  °C. Определите температуру воды t3 после того, как в стакан положили первый шарик. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.  

Изменение состояния постоянной массы одноатомного идеального газа происходит по циклу, показанному на рисунке. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершает работу A12=5 кДж. Какое количество теплоты газ получает за цикл от нагревателя?      

В закрытом сосуде при температуре 100 °С находится влажный воздух с относительной влажностью 60% под давлением 100 кПа. Объём сосуда изотермически уменьшили в 2,5 раза. Во сколько раз надо вместо этого увеличить абсолютную температуру без изменения объёма сосуда, чтобы получить такое же конечное давление? Объёмом сконденсировавшейся воды пренебречь.  

В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1→2), изохорного охлаждения (2→3) и адиабатного сжатия (3→1). КПД этой тепловой машины η=20 %. Найдите отношение работы A12, совершённой газом в изобарном процессе, к работе A31/, совершённой над газом при адиабатном сжатии.