
На рисунке представлен график циклического процесса, происходящего с постоянной массой одноатомного идеального газа. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершает работу A12 = 8 кДж. Какое количество теплоты газ отдаёт за цикл холодильнику?
Решение. Выясним, на каком участке циклического процесса газ отдает теплоту холодильнику.
увеличивается, следовательно, внутренняя энергия также увеличивается. Тогда по первому закону термодинамики
газ получает положительное количество теплоты.
следует, что то есть температура газа уменьшается, а значит, уменьшается его внутренняя энергия. Из первого закона термодинамики следует, что в данном процессе газ отдает холодильнику количество теплоты.
температура газа, а следовательно, и внутренняя энергия увеличиваются. По первому закону термодинамики газ получает положительное количество теплоты.
Таким образом, делаем вывод, что количество теплоты, отданное холодильнику,
Работа газа на данном участке равна площади фигуры под графиком:
Изменение внутренней энергии для этого процесса:
Тогда по первому закону термодинамики количество теплоты, отданное холодильнику:
Тогда получаем:
Ответ: 21 кДж.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; 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) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. 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 нём допущена ошибка | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно 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 балл | 3 |
PDF-версии: