Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д24 C24 № 23253
i

Из­вест­но, что при сжа­тии газа в ком­прес­со­ре без теп­ло­об­ме­на с окру­жа­ю­щей сре­дой он на­гре­ва­ет­ся (осу­ществ­ля­ет­ся адиа­ба­ти­че­ский про­цесс). Од­на­ко часто бы­ва­ет нужно, чтобы сжа­тый газ на вы­хо­де из ком­прес­со­ра имел ту же тем­пе­ра­ту­ру, что и на входе. Для этого в про­цес­се сжа­тия газа порш­нем ком­прес­со­ра не­об­хо­ди­мо от­во­дить от газа теп­ло­ту. Такой ком­прес­сор на­зы­ва­ют «изо­тер­ми­че­ским». Пусть мощ­ность, по­треб­ля­е­мая элек­тро­при­во­дом этого ком­прес­со­ра равна P  =  300 Вт, а КПД ком­прес­со­ра в целом со­став­ля­ет \eta = 60\%. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты от­во­дит­ся от сжи­ма­е­мо­го газа (воз­ду­ха) за время t  =  0,5 часа?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По пер­во­му за­ко­ну тер­мо­ди­на­ми­ки ко­ли­че­ство теп­ло­ты равно: Q = A минус \Delta U.

По­сколь­ку внут­рен­няя энер­гия газа про­пор­ци­о­наль­на тем­пе­ра­ту­ре, то в изо­тер­ми­че­ском про­цес­се она не ме­ня­ет­ся, и \Delta U = 0.

Ра­бо­та, со­вер­шен­ная ком­прес­со­ром, A=Pt.

Таким об­ра­зом, от­ве­ден­ное от газа за время t ко­ли­че­ство теп­ло­ты равно по­лез­ной ра­бо­те, со­вер­шен­ной ком­прес­со­ром за это же время: Q = \Delta A = \eta Pt = 0,6 умно­жить на 300 умно­жить на 0,5 умно­жить на 3600Дж = 324кДж.

 

Ответ: Q = 324 кДж.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
I.  За­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае: вы­ра­же­ния для связи сред­не­квад­ра­тич­ной ско­ро­сти мо­ле­кул иде­аль­но­го газа с тем­пе­ра­ту­рой, для ра­бо­ты газа в изо­ба­ри­че­ском про­цес­се, а также урав­не­ние Кла­пей­ро­на  — Мен­де­ле­е­ва).

II.  Опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов).

III.  Про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).

IV.  Пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (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 дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной 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 дан­ной 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
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 23253: 23285 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.7 Пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Алексей Вячеславович 16.03.2021 12:30

По­те­ри в виде 40% от взя­той из сети энер­гии тоже будут греть насос (а зна­чит и газ). И чтобы этого не про­ис­хо­ди­ло, это тепло тоже надо от­во­дить. Что при­во­дит к тому, что нам надо от­во­дить все 300 Вт мощ­но­сти. И КПД на­со­са на это вли­я­ет толь­ко с точки зре­ния того, сколь­ко хла­до­ген­та мы долж­ны про­из­ве­сти.

Ирина Леонидовна Бочарова

Ре­ше­ние вер­ное: 40% мощ­но­сти от­во­дят от элек­тро­при­во­да, а не от газа.



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026