Внутренняя энергия и работа газа. Мука из

Внутренняя энергия и работа газа.
1. Мука из-под жерновов выходит горячей. Хлеб из печи вынимают тоже горячим. Чем
вызывается в каждом из этих случаев увеличение внутренней энергии ? муки, хлеба
2. Кусок свинца можно нагреть разными способами : ударяя по нему молотком, помещая
в пламя горелки или в горячую воду. Можно ли утверждать, что во всех случаях кусок
свинца получил определенное количество теплоты ? .Увеличилась ли внутренняя
энергия свинца ? Если да, то на увеличении каких параметров это отразится.
3. В медицинской практике часто используются согревающие компрессы, грелки,
кварцевые лампы, а также массаж. Какие способы изменения внутренней энергии при
этом используются ?
4. Объясните, почему при точении на токарном или фрезерном станке резец и
обрабатываемая деталь нагреваются ?
5. Почему наждачный круг во время заточки инструмента охлаждают водой?
6. Почему нагретые до высокой температуры металлические детали охлаждают в воде,а
не в воздухе
7. В холодильниках для хранения скоропортящихся продуктов воздух охлаждают с
помощью труб особого устройства, по которым течет охлаждающая жидкость. Где
лучше расположить трубы: вверху или внизу холодильника ?
8. Одинаковы ли показания термометров одновременно измеряющих температуру почвы
и температуру воздуха ? Почему ?
9. Зачем в холодные ясные ночи весной в садах и на полях разводят костры, дающие
много дыма ?
10. Каким способом – путем совершения работы или теплопередачи – изменяется
внутренняя энергия детали в следующих явлениях : строгание детали резцом,
нагревание детали в печи, быстрое охлаждение нагретой детали в масле .
11. Закалкой называется быстрое охлаждение детали, нагретой до определенной
температуры с целью повышения ее свойств ( прочности, упругости и пр. ). Иногда
стальное изделие закаливают путем охлаждения в расплавленном олове. Молекулы
какого тела теряют часть своей энергии при этом ? А какого приобретают ? К какому
виду энергии относится эта часть переданной энергии – энергии взаимодействия
молекул или энергии их беспорядочного движения ?
12. Для чего используют пористые материалы ( пенопласт, поролон, керамзит и др. ) в
строительстве ?
13. Какое значение имеют высокие дымовые трубы ?
14. Почему при полностью открытой дверце печи тяга хуже, чем при закрытой ?
15. Стены некоторых помещений делают двойными. Почему, несмотря на то, что воздух
является хорошим теплоизолятором, пространство между этими стенами не оставляют
пустым, а заполняют рыхлым материалом ?
Первый закон термодинамики. Необратимость тепловых процессов.
16. В таблице приведены ответы на вопросы для изохорного нагревания. Заполните
таблицу для других процессов.
Название
процесса
Постоянны
й параметр
Запись первого Изменение
начала
внутренней
термодинамики энергии
Физический смысл первого
начала термодинамики
Изохорное
нагревание
V
U=Q
увеличивает
ся
Внутренняя энергия газа
увеличивается за счет
подводимого тепла
Изохорное
охлаждение
Изотермическо
е расширение
Изотермическо
е сжатие
Изобарное
нагревание
Изобарное
охлаждение
Адиабатное
расширение
Адиабатное
сжатие
17. В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия
уменьшилась на
525 Дж. Какое количество теплоты отдал газ ? Совершает
ли газ работу ?
18. При изохорном охлаждении газ отдал 40 МДж теплоты. Рассчитайте изменение
внутренней энергии газа. Поясните физический смысл полученного результата.
19. При быстром сжатии газа в цилиндре его температура повышается. Изменяется ли при
этом внутренняя энергия газа ? Напишите уравнение первого начала термодинамики
для этого случая. Где нашло применение это явление в технике ?
20. При накачивании воздуха в сосуд пробка вылетает из него. Почему в сосуде
образуется туман? Какой это процесс ? За счет чего воздух совершает работу?
21. Почему при выпуске газа из баллона вентиль покрывается росой или даже инеем ?
Объясните наблюдаемое явление с использованием первого начала термодинамики.
22. Два одинаковых тела, имеющие различные температуры, привели в соприкосновение,
см. рис. Укажите направление теплопередачи. Может ли теплота самопроизвольно
передаваться в обратном направлении
23. В стакан с водой опустили кусочек марганцовки. Через некоторое время получился
равномерно окрашенный раствор. Может ли снова образоваться кусочек марганцовки
?
Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя.
24. Перечислите основные части любого теплового двигателя и укажите их
назначение
25. Каков принцип действия циклического теплового двигателя
26. Почему при циклическом процессе невозможно все количество теплоты,
полученное от нагревателя, преобразовать в работу ?
27. Почему в тепловых двигателях в качестве рабочего тела используется газ или пар, а
не жидкость или твердое тело ?
28. Ответьте на вопросы :
Каково определение коэффициента полезного действия теплового двигателя?
Что показывает коэффициент полезного действия?
В каком случае тепловой двигатель считается идеальным ?
Сравните КПД реального и идеального тепловых двигателей
Укажите пути повышения КПД тепловых двигателей
29. Горячий пар поступает в турбину при температуре 500о С , а выходит при
температуре 30о С. Считая паровую турбину идеальной, вычислите ее КПД.
30. Тепловой двигатель получает от нагревателя 0,4 МДж и отдает холодильнику 0,1
МДж теплоты. Чему равен КПД такого двигателя ?
Температура нагревателя идеального теплового двигателя 425 К, а холодильника 300 К.
Двигатель получил от нагревателя 40 кДж теплоты. Рассчитайте работу, совершенную
рабочим телом двигателя