Вопросы экзаменационного теста по дисциплине "Молекулярная физика", страница 4

3.11  Получите выражение внутренней энергии идеального газа через давление и объем.

3.12 Рассмотрите два способа попадания идеального газа в равновесное состояние А, в котором газ занимает объем VA при давлении PA:              
- по квазистатической траектории;                    
- при неквазистатическом процессе.   
Чем отличается квазистатический процесс от неквазистатического?  При первом или втором способе попадания в состояние A внутренняя энергия газа больше?

3.13 Воздух в двадцатилитровом баллоне при начальном давлении 10⁵ Па и начальной температуре 20°С нагрели до температуры 50°С. Какое количество теплоты было передано воздуху?

3.14  В теплоизолированный цилиндр с поршнем закачали газ. При сжатии оказалось, что давление газа изменялось по закону P=P0, где   и    - начальные значения объема и давления. Из скольки атомов состоит мелокула газа?

3.15  Литр одноатомного идеального газа, находившийся под давлением 32×105 Па адиабатически расширился до 8 литров. Затем вернулся в исходное состояние так, что давление росло по линейному закону. Положительную или отрицательную работу совершило рабочее тело машины за один цикл? Покажите на графике эту работу.

3.16  Литр одноатомного идеального газа, находившийся под давлением 32×105 Па адиабатически расширился до 8 литров. Затем его вернули в исходное состояние в два этапа. Вначале изобарически сжали до первоначального объема, по­том изохорически нагрели так, что давление возросло до первоначального значения. Положительную или отрицательную работу совершило рабочее тело машины за один цикл? Покажите на графике эту работу.

3.17  Литр одноатомного идеального газа, находившийся под давлением 32×105 Па адиабатически расширился до 8 литров. Затем его вернули в исходное состояние в два этапа. Вначале изо­хорически нагрели так, что давление возросло до пер­воначального значения, а потом изобарически сжали до первоначального объема. Положительную или отрицательную работу совершило рабочее тело машины за один цикл? Покажите на графике эту работу.

4.  Тепловые машины. Второе начало термодинамики

4.1  Опишите энергетическую схему устройства и работы теплового двигателя.

4.2  За счет чего тепловой двигатель совершает работу?  На примере теплового двигателя, в котором в качестве рабочего тела используется газ, разъясните почему нельзя обойтись без холодного теплового резервуара?

4.3  Дайте определение термического коэффициента полезного действия (КПД).  Укажите пути повышения КПД тепловых двигателей.

4.4  Чем отличаются обратимая и необратимая тепловые машины?

4.5  Что собой представляет цикл Карно? После совершения главного этапа цикла, на котором за счет подводимого от нагревателя тепла газ совершает работу, его приходится охлаждать. Чтобы при охлаждении газа тепло зря не сбрасывалось в охладитель, можно использовать регенератор, накапливающий тепловую энергию. В какой части тепловой машины хранится энергия, высвобождающаяся при охлаждении газа, если используется цикл Карно?