Global EE

Задание 10 ЕГЭ по физике №00015091

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 10

ID: 00015091

Два моля идеального газа используются в качестве рабочего тела идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно. Количество идеального газа уменьшают вдвое, а температуры нагревателя и холодильника оставляют прежними. Определите, как в результате этого изменятся работа, совершаемая над газом при адиабатическом сжатии, и КПД тепловой машины.

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Порядок величин: А) работа над газом при адиабатическом сжатии; Б) КПД тепловой машины.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Цикл Карно. Меняем только количество вещества: было $2$ моля, стало $1$ моль; температуры нагревателя $T_н$ и холодильника $T_х$ те же. Смотрим на каждую величину отдельно.

А) Работа над газом при адиабатическом сжатии

На адиабате теплообмена нет ($Q=0$), поэтому вся работа над газом идёт на прирост внутренней энергии: $A_{над} = \Delta U = \nu C_V (T_н - T_х)$. Перепады температур те же, а количество вещества $\nu$ уменьшилось вдвое — значит и работа уменьшилась вдвое. Уменьшится (2).

Б) КПД

Для цикла Карно $\eta = 1 - \dfrac{T_х}{T_н}$ — он зависит только от температур и совсем не зависит от количества газа. Температуры не трогали. Не изменится (3).

Ответ

23
Другие задания по теме «Циклы и Тепловые Машины» (8)