Присоединиться

Физика·Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого·11 класс

Найдите количество теплоты Q, которое газ отдает за цикл.

Условие

Рисунок к задаче

С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1-2-3-4-1 (см. рис.). Цикл состоит из изобары, двух адиабат и изохоры. КПД цикла η=20\eta= 20 %. Максимальная температура на изобаре tмакс=322t_макс=322 °С, минимальная — tмин=22t_мин=22 °C. Найдите количество теплоты Q, которое газ отдает за цикл. Критерии оценивания ответа на задание С3 | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ. | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальное количество баллов | 3 |

Ответ

4986 Дж.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Проанализируем процессы, происходящие с идеальным газом. На участке 1-2 при изобарном расширении температура газа увеличивается. По первому закону термодинамики он получает от нагревателя количество теплоты Q=A12+ΔU12Q_=A_1 - 2 + \Delta U_1 - 2 Работа идеального газа при изобарном процессе A12=νRΔT12,A_1 - 2=\nu R\Delta T_1 - 2, изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа ΔU12=32νRΔT12\Delta U_1 - 2= \frac{3}{2} \nu R\Delta T_1 - 2 Тогда газ получил от нагревателя количество теплоты Qн=52νRΔT12Q_н= \frac{5}{2} \nu R\Delta T_1 - 2

Осталось ещё 2 шага — откроются после входа:

  • Шаг 2
  • Шаг 3
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»