Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь температура в топке 850

Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь температура в топке 850

В топке паровой машины сгорело 50 кг каменного угля, удельная теплота сгорания которого равна 30 МДж/кг. При этом машиной была совершена полезная механическая работа 135 МДж. Чему равен КПД этой тепловой машины? Ответ дайте в процентах.

В процессе сгорания выделилось тепло

КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии

Таким образом, КПД тепловой машины равен 9%.

В топке паровой машины сгорело 35 кг мазута, удельная теплота сгорания которого равна 40 МДж/кг. При этом машиной была совершена полезная механическая работа 112 МДж. Чему равен КПД этой тепловой машины? Ответ дайте в процентах.

В процессе сгорания выделилось тепло

КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии

Таким образом, КПД тепловой машины равен 8%.

Аналоги к заданию № 10314: 10346 Все

Тепловая машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с водой, а в качестве холодильника — сосуд со льдом при 0 °C. При совершении машиной работы 1 МДж растаяло 12,1 кг льда. Определите температуру воды в резервуаре. Ответ дайте в кельвинах и округлите до целых. (Удельная теплота плавления льда — 3,3 · 10 5 Дж/кг.)

При таянии лёд получил КПД тепловой машины равен С другой стороны Таким образом,

Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображён на pV-диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры, изобары. Зная, что КПД цикла равен 50%, определите модуль отношения изменения температуры газа при изобарном процессе ΔТ₁₂ к изменению его температуры ΔТ₃₄ при изохорном процессе.

При изобарном расширении на участке 1–2 газ получает от нагревателя количество теплоты Q₁₂, а на участке 3–4 отдаёт холодильнику в изохорном процессе количество теплоты Q₃₄. На других участках теплообмен отсутствует. В соответствии с первым началом термодинамики работа газа за цикл А равна разности количества теплоты, полученной от нагревателя и отданной холодильнику A = Q₁₂ − Q₃₄, а КПД теплового двигателя

Количество теплоты Q₁₂, полученное при изобарном расширении на участке 1–2, равно сумме увеличения внутренней энергии газа при увеличении его температуры и работы газа этом участке: Q₁₂ = ΔU₁₂ + A₁₂. Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна абсолютной температуре, и для 1 моль одноатомного газа а её изменение

Работа газа при изобарном расширении A₁₂ = p₁(V₂ − V₁). Выражая её через изменение температуры с помощью уравнения Клапейрона — Менделеева pV = \upsilon RT, получим: A₁₂ = p₁(V2 − V₁) = υ RΔT₁₂.

Отсюда: Количество теплоты Q₃₄, отданное при изохорном охлаждении на участке 3–4, равно уменьшению внутренней энергии газа этом участке:

В итоге получим: Отсюда находим:

Ответ:

В тепловой машине, работающей по циклу Карно, газ совершает за один цикл работу 225 Дж. Температура нагревателя равна 327 °С, температура холодильника равна 27 °С. Определите количество теплоты, получаемое газом за один цикл. Ответ укажите в джоулях.

Кпд идеальной тепловой машины с нагревателем с температурой и холодильником с температурой равен

Тогда, количество теплоты, которое получает газ за один цикл может быть вычислено по формуле:

Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь. Температура в топке составляет 1200 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует атмосферу, температура которой равна 20 °C, определите максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины. Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.

Температура нагревателя равна температура холодильника равна Тогда КПД тепловой машины равен

Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь. Температура в топке составляет 850 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует атмосферу, температура которой равна 20 °C, определите максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины. Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.

Температура нагревателя равна температура холодильника равна Тогда КПД тепловой машины равен

Аналоги к заданию № 23296: 23328 Все

С одним молем идеального одноатомного газа последовательно проводят четыре различных циклических процесса, каждый раз измеряя совершённую за цикл работу и количество теплоты, отданное за цикл холодильнику. Этим процессам соответствуют пронумерованные точки на диаграмме. Вдоль горизонтальной оси этой диаграммы откладываются КПД циклических процессов, а вдоль вертикальной оси — количества теплоты Q, полученной газом от нагревателя за один цикл.

Как изменится работа, совершённая газом за цикл, при переходе от цикла 3 к циклу 4? Как изменится модуль количества теплоты, отдаваемой газом за цикл холодильнику, при переходе от цикла 1 к циклу 2?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Работа газа за цикл при переходе от цикла 3 к циклу 4

Модуль количества теплоты, отдаваемого газом за цикл холодильнику, при переходе от цикла 1 к циклу 2

Работу газа за цикл находим из формулы Она равна

При переходе от цикла 3 к циклу 4 работа увеличивается (1).

Из формулы следует, что количество теплоты, отданное холодильнику

При переходе от цикла 1 к циклу 2 количество теплоты, отданное холодильнику, увеличивается (1).

С одним молем идеального одноатомного газа последовательно проводят четыре различных циклических процесса, каждый раз измеряя совершённую за цикл работу и количество теплоты, отданное за цикл холодильнику. Этим процессам соответствуют пронумерованные точки на диаграмме. Вдоль горизонтальной оси этой диаграммы откладываются КПД циклических процессов, а вдоль вертикальной оси — количества теплоты Q, полученной газом от нагревателя за один цикл.

Как изменится работа, совершённая газом за цикл, при переходе от цикла 1 к циклу 4? Как изменится модуль количества теплоты, отдаваемой газом за цикл холодильнику, при переходе от цикла 2 к циклу 3?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Работа газа за цикл при переходе от цикла 1 к циклу 4

Модуль количества теплоты, отдаваемого газом за цикл холодильнику, при переходе от цикла 2 к циклу 3

Работу газа за цикл находим из формулы Она равна

При переходе от цикла 1 к циклу 4 работа увеличивается (1).

Из формулы следует, что количество теплоты, отданное холодильнику

При переходе от цикла 2 к циклу 3 количество теплоты, отданное холодильнику, уменьшается (2).

1. Для расчётов по термодинамическим формулам переведем вначале температуры, данные в условии, из градусов Цельсия в градусы Кельвина: T_н1 = 800 °С=1073 К, T_x1 = 0 °C = 273 К, T_x2 = 60 °С = 333 К.

2. Согласно определению КПД и формуле для КПД цикла Карно,

3. Аналогичным образом находим

6. Таким образом, и

1. Для расчётов по термодинамическим формулам переведем вначале температуры, данные в условии, из градусов Цельсия в градусы Кельвина: T_н1 = 900 °С = 1173 К, T_x1 = 0 °C = 273 К, T_x2 = 70 °С = 343 К.

2. Согласно определению КПД и формуле для КПД цикла Карно,

3. Аналогичным образом находим

6. Таким образом, и

Аналоги к заданию № 25262: 25299 Все

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, совершая за один цикл работу 2 кДж. Количество теплоты 2 кДж рабочее тело двигателя отдает за один цикл холодильнику, температура которого 17 °С. Чему равна температура нагревателя? Ответ приведите в градусах Цельсия.

Найдем значения температуры холодильника по абсолютной шкале температур: Определим, какое количество теплоты получает тепловая машина за цикл от нагревателя, по закону сохранения энергии Приравняем две формулы для КПД цикла Карно:

отсюда для температуры нагревателя имеем:

Переведем эту температуру в шкалу Цельсия:

добрый день, в условии дана температура в градусах Цельсия, хотя подразумевается она в градусах Кельвина

Перевод температуры из одной шкалы в другую взаимнооднозначен.

При выполнении лабораторной работы по физике ученикам требовалось определить КПД наклонной плоскости при некотором угле её наклона. Для этого им были предоставлены шероховатая прямая доска и брусок. Коэффициент трения между доской и бруском был известен. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения такого исследования?

1) пружина известной жёсткости

В ответ запишите номера выбранных предметов.

КПД наклонной плоскости это отношение отношению полезной работы к затраченной работе по подъему груза

Полезная работа равна изменению потенциальной энергии при подъеме груза на высоту

Затраченная работа состоит из работы по подъему груза и работе против сил трения при перемещении груза на расстояние вдоль плоскости

где — угол наклона плоскости.

Таким образом, КПД можно найти по формуле

Для измерения КПД наклонной плоскости ученику необходимо дополнительно использовать штатив с лапкой для закрепления доски и транспортир для определения угла наклона.

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является один моль идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на ΔТ, а работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А. Определите КПД тепловой машины.

КПД цикла рассчитывается по формуле где — полезная работа, совершаемая тепловой машиной за цикл, — количество теплоты, переданное тепловой машине за весь цикл. Будем обозначать работу, теплоту и изменение внутренней энергии рабочего тела на каждом участке соответственно буквами и с соответствующими индексами. Также заметим, что разность отрицательна, поэтому

Рассмотрим последовательно каждый процесс.

Процесс 1−2: изотерма Тогда

Процесс 2−3: изохора Тогда откуда

Процесс 3−1: адиабата Тогда откуда

Полезная работа равна сумме работ на всех участках: Количество теплоты, переданное тепловой машине в цикле, равно сумме всех положительных теплот: Поэтому КПД тепловой машины будет

Ответ:

Источник

14.12.2020 Физика 11 класс варианты ФИ2010201 ФИ2010202 ответы и задания статград

ПОДЕЛИТЬСЯ

Ответы и задания для вариантов ФИ2010201, ФИ2010202 тренировочной работы №2 статград по физике 11 класс для подготовки к ЕГЭ 2021, официальная дата проведения работы статград: 14.12.2020 (14 декабря 2020 год).

Ссылка для скачивания вариантов (ФИ2010201-ФИ2010202): скачать в PDF

Ссылка для скачивания всех ответов (решений) и критериев: скачать

Тренировочная работа №2 по физике 11 класс статград 2020-2021 решать онлайн:

Сложные задания с варианта ФИ2010201:

Ответ: 12

2)Точечное тело массой 2,4 кг движется прямолинейно вдоль горизонтальной плоскости OXY. На графиках показано, как зависят от времени t проекции скорости этого тела на координатные оси. Чему равна проекция на ось OX силы, действующей на это тело?

3)Подъёмный кран равномерно поднимает груз массой 1000 кг. В таблице приведена зависимость высоты h этого груза над землёй от времени подъёма t. Какую мощность развивает кран при поднятии груза?

Ответ: 4

Ответ: 39

5)Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 3°. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих движение маятника.

Ответ: 34

6)Точечное тело покоится на гладкой горизонтальной поверхности. С этим телом проводят два опыта. В обоих опытах в момент времени t = 0 на тело начинает действовать постоянная горизонтальная сила F0, направленная вдоль оси OX. В первом опыте в момент времени t = 3 с эта сила, не изменяясь по модулю, меняет направление на 90° – начинает действовать вдоль оси OY. Во втором опыте в момент времени t = 3 с сила меняет направление на 90° (начинает действовать вдоль оси OY) и в этот же момент увеличивается по модулю в 2 раза (становится равной 2F0). Определите, как для второго опыта по сравнению с первым опытом изменятся физические величины, указанные в таблице. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Ответ: 31

8)На рисунке изображён график зависимости величины среднего значения квадрата скорости молекул идеального газа от температуры. Определите молярную массу этого газа. Ответ выразите в г/моль и округлите до целого числа.

Ответ: 28

9)Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь. Температура в топке составляет 1200 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует атмосферу, температура которой равна 20 °C, определите максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины. Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.

Ответ: 80

10)Два моля идеального одноатомного газа находятся в состоянии 1 (см. рис.) при температуре 200 К. Газ совершает циклический процесс, изображённый на диаграмме. Какое количество теплоты получает газ на участке 1–2 этого циклического процесса? Ответ выразите в кДж и округлите до целого числа.

Ответ: 45

11)На дно сосуда, в котором находился сухой воздух, налили немного воды, после чего герметично закрыли сосуд крышкой и оставили его на продолжительное время. Начальные температуры воздуха и воды были одинаковыми. Сосуд может обмениваться теплотой с окружающей средой. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.

Ответ: 35

12)В таблице изображены графики зависимостей внутренней энергии U идеального газа от его объёма V, а также среднего значения квадрата скорости хаотического движения молекул идеального газа от его давления p. В обоих случаях количество газа является постоянным. Установите соответствие между графиками и названиями термодинамических процессов, в которых участвует газ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ: 32

13)Положительный электрический заряд равномерно распределён по очень длинной непроводящей нити BC. Точка A находится напротив одного из концов этой нити, так, что отрезки AB и BC перпендикулярны. Куда направлен вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого в точке A заряженной нитью? В качестве ответа запишите номер стрелки (целое число от 1 до 6).

Ответ: 5

14)Сколько электронов проходит за 10 минут через поперечное сечение цилиндрического проводника, по которому течёт постоянный электрический ток силой 2 А? Ответ поделите на 1020 и округлите до целого числа.

Ответ: 75

15)Катушка сопротивлением 5 Ом подключена к идеальной батарее с ЭДС 10 В. При этом через катушку протекает постоянный ток, и в ней запасена энергия 10 мДж. Чему равна индуктивность катушки?

Ответ: 5

16)На рисунке изображены главная оптическая ось OO’ тонкой линзы, предмет AB и его изображение A’B’, полученное с помощью этой линзы. Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного рисунка. 1) Изображение A’B’ предмета AB получено с помощью собирающей линзы. 2) Центр линзы находится правее предмета AB. 3) Изображение A’B’ действительное. 4) Фокусное расстояние линзы меньше расстояния B’B. 5) Один из фокусов линзы находится между предметом и его изображением.

17)Плоский конденсатор и катушка индуктивности образуют идеальный колебательный контур. В этом контуре возбуждают свободные электромагнитные колебания, а затем начинают очень медленно увеличивать расстояние между пластинами конденсатора. Как в течение этого процесса изменяются электроёмкость конденсатора и частота свободных электромагнитных колебаний в контуре? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

18)Оптическая система состоит из тонкой собирающей линзы и предмета S. Установите соответствие между схемами оптических систем и увеличениями оптических систем. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

19)Из известных изотопов свинца самый лёгкий обозначается 178 82Pb, а самый тяжёлый – 220 82Pb. Сколько протонов Z содержит ядро свинца и на какую величину ∆N число нейтронов в ядре самого тяжёлого известного изотопа свинца превышает число нейтронов в ядре его самого лёгкого известного изотопа?

20)Определите период полураспада изотопа некоторого элемента, если известно, что в среднем за сутки распадается 11625 ядер из 12000. Ответ выразите в сутках и округлите до десятых долей.

21)Атом водорода переходит из возбужденного состояния в основное. При этом испускается фотон, который уносит энергию. Установите соответствие между уносимой фотоном энергией и номером энергетического уровня, с которого осуществляется переход электрона. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

22)Мультиметр – это комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. Он может выполнять функции вольтметра, амперметра и омметра. Определите по фотографии напряжение, измеряемое с помощью мультиметра, если погрешность прямого измерения равна цене деления шкалы вольтметра.

23)Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения от площади соприкасающихся при трении поверхностей. Для этого можно использовать наклонный трибометр – это наклонная плоскость, угол наклона которой к горизонту можно изменять. На эту плоскость кладут брусок и медленно увеличивают угол её наклона до тех пор, пока брусок не начинает скользить. Какие две установки нужно использовать для проведения такого исследования, если все бруски до начала скольжения не переворачиваются?

24)Выберите все верные утверждения, которые соответствуют данным в таблице характеристикам. 1) Орбитальная скорость Адрастеи выше, чем Амальтеи. 2) Ускорение свободного падения на Каллисто больше, чем земное. 3) Объём Метиды больше, чем объём Фивы. 4) Средняя плотность Ио выше, чем Ганимеда. 5) Расстояние между Ганимедом и Европой в процессе их движения меняется больше, чем в 4 раза.

25)С идеальным одноатомным газом в количестве 0,1 моля проводят процесс 1–2–3–4, изображённый на pV-диаграмме. Известно, что работа, совершаемая газом в процессе 1–2, в три раза больше работы, которую совершают внешние силы над газом в процессе 3–4. Какое количество теплоты отдает газ в процессе 2–3, если температура газа в состоянии 3 равна 300 К? В качестве ответа запишите модуль количества теплоты, округлив результат до целого числа.

26)На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 7 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R1 = 1 Ом и R2 = 3 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ.

28)Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, может стать «получение воды из воздуха»! На самом деле, влага всегда содержится в воздухе, и при понижении его температуры ниже «точки росы» избыток воды конденсируется в виде капель на холодной поверхности, и стекающую с неё воду можно собирать. Предположим, что в Крыму относительная влажность воздуха при температуре Т1 = 30 °С равна φ1 = 50 %, и мы его прокачиваем через теплообменник со сборником воды, охлажденный до температуры Т2 = 3 °С. Какой объём такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы набрать бутылку воды объёмом V = 1 литр? Давления насыщенных паров воды при этих температурах равны, соответственно, pн1 = 31,8 мм рт. ст. и pн2 = 5,7 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. ≈ 133 Па).

29)На рисунке изображена механическая система, состоящая из двух идеальных блоков, двух невесомых и нерастяжимых нитей и трёх грузов массами m1 = 3 кг, m2 = m3 = 2 кг, подвешенных на концах нитей. Определите, чему равна сила натяжения T1 нити, к которой подвешен груз m1.

30)Царь-колокол был отлит в 1730 году по указу Анны Иоанновны из оловянистой бронзы и имеет массу 202 тонны. Его так и не смогли поднять на колокольню, и в 1737 году во время «великого пожара» в Москве его, по одной из версий, усиленно обливали водой, чтобы он не расплавился (температура плавления бронзы около 1000 °С). В результате из-за неравномерного охлаждения колокол растрескался и от него откололся кусок массой М около 12 тонн. Пусть этот кусок охлаждали водой, температура которой была равна 20 °С. Оцените, какой объём занимает водяной пар сразу после испарения воды, вылитой на осколок, если он охлаждается от 900 °С до 100 °С. Считайте, что вся вода при попадании на металл сразу испаряется, а удельная теплоёмкость бронзы близка к теплоёмкости меди и составляет cб = 380 Дж/(кг·К). Атмосферное дваление p0 = 105 Па.

31)Школьник собрал электрическую цепь из очень большого числа одинаковых резисторов сопротивлением R = 10 Ом каждый (см. схему цепи на рис.). Левый вывод цепи он присоединил к «минусу» идеальной батареи с ЭДС ε = 12 В. В этой цепи на каждом следующем «шаге» (номер 1, 2, 3, 4, …, N >> 1) к правому концу каждого резистора присоединяются параллельно ещё два резистора, а в конце цепи все правые выводы резисторов присоединяются к «плюсу» батареи. Какая мощность P44 будет выделяться в четвертом сверху резисторе из 4-го «шага» цепи после замыкания ключа К? (Этот резистор показан на схеме стрелкой.)

32)При наведении фотокамеры «на резкость» плоскость изображения совмещается с плоскостью плёнки или оптической матрицы. При этом каждой точке в плоскости предмета соответствует точка изображения. Однако, если снимаемый объект имеет «глубину» в направлении оптической оси объектива, то предметы, расположенные ближе или дальше, получаются «нерезкими», так как изображения их точек лежат дальше или ближе плёнки. «Глубиной резкости» называется продольный размер «области предметов», в пределах которого они ещё видны «чётко», то есть размытие точек изображения не превышает определённой величины. Глубину резкости можно увеличить, если уменьшить диаметр отверстия (диафрагмы), пропускающего свет через объектив внутрь камеры. Рассмотрите случай, когда предмет (точка) находится на расстоянии d = 10 м на оптической оси объектива (тонкой линзы) с фокусным расстоянием F = 48 мм и диаметром диафрагмы D = 30 мм. Оцените, на каком расстоянии Δd ближе к объективу может располагаться другая точка, чтобы её изображение оставалось чётким, то есть радиус размытой точки на плёнке не превышал 0,01 мм? Решение поясните чертежом, изобразив на нём ход лучей в оптической системе.

Сложные задания с варианта ФИ2010202:

1)Точечное тело начало двигаться вдоль прямой с начальной скоростью 10 м/с и с постоянным ускорением. Через 5 секунд после начала движения тело вернулось в исходную точку. Чему был равен модуль ускорения тела?

Ответ: 4

2)Точечное тело массой 5 кг движется прямолинейно вдоль горизонтальной плоскости OXY. На графиках показано, как зависят от времени t проекции скорости этого тела на координатные оси. Чему равна проекция на ось OY силы, действующей на это тело?

3)Подъёмный кран равномерно поднимает груз массой 1500 кг. В таблице приведена зависимость высоты h этого груза над землёй от времени подъёма t. Какую мощность развивает кран при поднятии груза?

Ответ: 9

Ответ: 6,5

5)Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1,6 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 5°. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих движение маятника.

Ответ: 34

6)Точечное тело покоится на гладкой горизонтальной поверхности. С этим телом проводят два опыта. В обоих опытах в момент времени t = 0 на тело начинает действовать постоянная горизонтальная сила F0, направленная вдоль оси OX. В первом опыте в момент времени t = 3 с эта сила, не изменяясь по модулю, меняет направление на 90° – начинает действовать вдоль оси OY. Во втором опыте в момент времени t = 3 с сила меняет направление на 90° (начинает действовать вдоль оси OY) и в этот же момент увеличивается по модулю в 2 раза (становится равной 2F0). Определите, как для второго опыта по сравнению с первым опытом изменятся физические величины, указанные в таблице. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Ответ: 13

9)Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают дрова. Температура в топке составляет 850 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует атмосферу, температура которой равна 20 °C, определите максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины. Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.

Ответ: 74

10)Два моля идеального одноатомного газа совершают циклический процесс, изображённый на диаграмме (см. рис.). Температура газа в состоянии 2 равна 2000 К. Какое количество теплоты получает газ на участке 2–3 этого циклического процесса? Ответ выразите в кДж и округлите до целого числа.

Ответ: 83

11)На дно сосуда, в котором находился сухой воздух, налили немного воды, после чего герметично закрыли сосуд крышкой и оставили его на продолжительное время. Начальные температуры воздуха и воды были одинаковыми. Содержимое сосуда не может обмениваться теплотой с окружающей средой. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения. 1) Температура содержимого сосуда останется неизменной. 2) Температура содержимого сосуда понизится. 3) Температура содержимого сосуда повысится. 4) В установившемся состоянии средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул водяного пара меньше средней кинетической энергии хаотического теплового движения молекул кислорода, входящего в состав воздуха. 5) В установившемся состоянии молекулы водяного пара и молекулы азота, входящего в состав воздуха, обладают одинаковыми средними кинетическими энергиями хаотического теплового движения.

Ответ: 25

13)Отрицательный электрический заряд равномерно распределён по очень длинной непроводящей нити BC. Точка A находится напротив одного из концов этой нити, так, что отрезки AB и BC перпендикулярны. Куда направлен вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого в точке A заряженной нитью? В качестве ответа запишите номер стрелки (целое число от 1 до 6).

Ответ: 2

14)Чему равна сила электрического тока, протекающего в цилиндрическом проводнике, если известно, что за 15 минут через его поперечное сечение проходит 9·1021 электронов?

Ответ: 1,6

15)Катушка индуктивностью 0,4 мГн подключена к идеальной батарее с ЭДС 30 В. При этом через катушку протекает постоянный ток, и в ней запасена энергия 20 мДж. Чему равно сопротивление катушки?

Ответ: 3

17)Плоский конденсатор и катушка индуктивности образуют идеальный колебательный контур. В этом контуре возбуждают свободные электромагнитные колебания, а затем начинают очень медленно уменьшать расстояние между пластинами конденсатора. Как в течение этого процесса изменяются электроёмкость конденсатора и период свободных электромагнитных колебаний в контуре? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

20)Определите период полураспада изотопа некоторого элемента, если известно, что в среднем за сутки распадается 13125 ядер из 14000. Ответ выразите в сутках и округлите до десятых долей.

21)Атом водорода переходит из возбужденного состояния в основное. При этом испускается фотон, который уносит энергию. Установите соответствие между уносимой фотоном энергией и номером энергетического уровня, с которого осуществляется переход электрона. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

23)Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения от площади соприкасающихся при трении поверхностей. Для этого можно применить следующий метод. На горизонтальный стол кладут брусок, прикрепляют к нему крюк динамометра, а затем медленно тянут за корпус динамометра вдоль плоскости до тех пор, пока брусок не начинает скользить. Какие две установки нужно использовать для проведения такого исследования?

24)Выберите все верные утверждения, которые соответствуют данным в таблице характеристикам. 1) Один оборот вокруг Сатурна Япет совершает за меньшее время, чем Луна вокруг Земли. 2) Вторая космическая скорость на поверхности Тефии примерно равна 200 м/с. 3) Угловая скорость орбитального движения Мимаса более чем в 10 раз больше, чем Реи. 4) Диона и Энцелад могут сближаться на расстояние менее 100000 км. 5) Масса Титана больше, чем суммарная масса всех остальных приведённых в таблице спутников.

25)С идеальным одноатомным газом в количестве 0,2 моля проводят процесс 1–2–3–4, изображённый на pV-диаграмме. Известно, что работа, совершаемая газом в процессе 1–2, в три раза меньше работы, которую совершают внешние силы над газом в процессе 3–4. Какое количество теплоты получает газ в процессе 2–3, если температура газа в состоянии 2 равна 300 К? Ответ выразите в Дж и округлите до целого числа.

26)На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R1 = 3 Ом и R2 = 1 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ.

Рассчитайте, чему будет равна температура чайника через 4 мин, 8 мин, 12 мин и т.д. с момента начала остывания до момента достижения конечной температуры. 1) Постройте по найденным точкам график зависимости температуры T чайника от времени t. 2) За какое время t0 чайник остынет от 100 °С до примерно 40 °С? 3) Чему равна средняя мощность теплоотдачи чайника во внешнюю среду за время остывания t0? Поясните ответы на эти вопросы, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали при решении задачи.

28)Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, может стать «получение воды из воздуха»! На самом деле, влага всегда содержится в воздухе, и при понижении его температуры ниже «точки росы» избыток воды конденсируется в виде капель на холодной поверхности, и стекающую с неё воду можно собирать. Предположим, что в Крыму относительная влажность воздуха при температуре Т1 = 28 °С равна φ1 = 60 %, и мы его прокачиваем через теплообменник со сборником воды, охлажденный до температуры Т2 = 1 °С. Какой объём такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы набрать бутылку воды объёмом V = 2 литра? Давления насыщенных паров воды при этих температурах равны, соответственно, pн1 = 28,4 мм рт. ст. и pн2 = 4,9 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. ≈ 133 Па).

29)На рисунке изображена механическая система, состоящая из двух идеальных блоков, двух невесомых и нерастяжимых нитей и трёх грузов массами m1 = 3 кг, m2 = 2 кг и m3 = 1 кг, подвешенных на концах нитей. Верхний неподвижный блок затормаживают. Найдите отношение силы натяжения T2 нити, к которой подвешены грузы m2 и m3, к силе натяжения T1 нити, к которой подвешен груз m1.

30)Царь-колокол был отлит в 1730 году по указу Анны Иоанновны из оловянистой бронзы и имеет массу 202 тонны. Его так и не смогли поднять на колокольню, и в 1737 году во время «великого пожара» в Москве его, по одной из версий, усиленно обливали водой, чтобы он не расплавился (температура плавления бронзы около 1000 °С). В результате из-за неравномерного охлаждения колокол растрескался и от него откололся кусок. Пусть колокол охлаждали водой, температура которой была равна 20 °С. Оцените, какой объём занимает водяной пар сразу после испарения воды, вылитой на колокол, если он охлаждается от 900 °С до 100 °С. Считайте, что вся вода при попадании на металл сразу испаряется, а удельная теплоёмкость бронзы близка к теплоёмкости меди и составляет cб = 380 Дж/(кг·К). Атмосферное дваление p0 = 105 Па.

31)Школьник собрал электрическую цепь из очень большого числа одинаковых резисторов сопротивлением R = 10 Ом каждый (см. схему цепи на рис.). Левый вывод цепи он присоединил к «минусу» идеальной батареи с ЭДС ε = 12 В. В этой цепи на каждом следующем «шаге» (номер 1, 2, 3, 4, …, N >> 1) к правому концу каждого резистора присоединяются параллельно ещё два резистора, а в конце цепи все правые выводы резисторов присоединяются к «плюсу» батареи. Какая мощность P33 будет выделяться на третьем сверху резисторе из 3-го «шага» цепи после замыкания ключа К? (Этот резистор показан на схеме стрелкой.)

32)При наведении фотокамеры «на резкость» плоскость изображения совмещается с плоскостью плёнки или оптической матрицы. При этом каждой точке в плоскости предмета соответствует точка изображения. Однако, если снимаемый объект имеет «глубину» в направлении оптической оси объектива, то предметы, расположенные ближе или дальше, получаются «нерезкими», так как изображения их точек лежат дальше или ближе плёнки. «Глубиной резкости» называется продольный размер «области предметов», в пределах которого они ещё видны «чётко», то есть размытие точек изображения не превышает определённой величины. Глубину резкости можно увеличить, если уменьшить диаметр отверстия (диафрагмы), пропускающего свет через объектив внутрь камеры. Рассмотрите случай, когда предмет (точка) находится на расстоянии d = 5 м на оптической оси объектива (тонкой линзы) с фокусным расстоянием F = 24 мм и диаметром диафрагмы D = 15 мм. Оцените, на каком расстоянии Δd ближе к объективу может располагаться другая точка, чтобы её изображение оставалось чётким, то есть радиус размытой точки на плёнке не превышал 0,01 мм? Решение поясните чертежом, изобразив на нём ход лучей в оптической системе.

Источник