Физика и астрономия · 8 клас

Първи принцип на термодинамиката

76 въпроса с отговори, 10 ключови понятия и 6 задачи за мислене и 19 игри за проектора.

Първи принцип на термодинамиката, физика и астрономия 8 клас
  1. 1 Тема: Първи принцип на термодинамиката
  2. 2 Изберете игра
  3. 3 Пуснете на проектора
По тема 75 въпроса, 10 понятия, 6 задачи · 19 игриДобави в любими

Първи принцип на термодинамиката

Работа на газаПромяна чрез работаПромяна чрез топлинаПърви принципВечен двигател

Табло и Вярно или невярно са безплатни с профил. Всички игри и „На живо“: 30 дни безплатно за учители. Цени

На живо с телефониУчениците влизат с код и отговарят от телефона си. Класация в реално време.
Без интернет в класната стая?Свалете темата веднъж, докато имате интернет. После игрите вървят и без връзка, а отговорите се изпращат, щом тя се върне.

Отборни битки

Класът е разделен на отбори, които се състезават за точки.

Уроци в темата

Кратко обяснение, най-важното за запомняне и въпроси за всеки урок от учебната програма.

Въпроси и отговори: Първи принцип на термодинамиката

Всички въпроси от комплекта по физика и астрономия за 8 клас. Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението. Удобно за преговор преди контролно и за подготовка у дома.

Работа на газа

  1. Кога газът извършва положителна работа?
    • Когато се разширява
    • Когато се свива
    • Когато обемът му е постоянен
    • Никога

    Отговор: Когато се разширява

    При разширение газът бута буталото по посоката на силата, с която действа, и работата е положителна.

  2. Каква работа извършва газ, чийто обем не се изменя?
    • Положителна
    • Отрицателна
    • Нулева
    • Винаги 1 J

    Отговор: Нулева

    Работата на газа е A = pΔV. При ΔV = 0 работата е нула.

  3. В каква единица се измерва работата на газа?
    • паскал
    • ват
    • джаул
    • кубичен метър

    Отговор: джаул

    Работата се измерва в джаули: 1 Pa · 1 m3 = 1 J.

  4. Коя формула дава работата на газ при постоянно налягане?
    • A = p/ΔV
    • A = pV2
    • A = ΔV/p
    • A = pΔV

    Отговор: A = pΔV

    A = Fs = pSs = pΔV.

  5. Газ в цилиндър се свива. Каква е работата, извършена от газа?
    • Положителна
    • Нулева
    • Зависи само от температурата
    • Отрицателна

    Отговор: Отрицателна

    При свиване ΔV < 0, затова работата на газа е отрицателна (работа се извършва над газа).

  6. Кой извършва положителна работа при свиване на газа в помпа?
    • Външните сили (ръката чрез буталото)
    • Самият газ
    • Никой
    • Земното привличане

    Отговор: Външните сили (ръката чрез буталото)

    При свиване външните сили извършват положителна работа над газа, а работата на газа е отрицателна.

  7. Газ при постоянно налягане 100 kPa се разширява от 2 L до 5 L. Каква работа извършва?
    • 3 J
    • 300 kJ
    • 300 J
    • 700 J

    Отговор: 300 J

    ΔV = 3 L = 0,003 m3, A = 100 000·0,003 = 300 J.

  8. Как се изобразява работата на газа на графика на налягането спрямо обема (p, V)?
    • С наклона на графиката
    • С площта под графиката
    • С височината на най-високата точка
    • С дължината на графиката

    Отговор: С площта под графиката

    При постоянно налягане A = pΔV, което е площта на правоъгълник под графиката. Така е и в общия случай.

  9. Как зависи работата на газа от налягането при едно и също изменение на обема?
    • Не зависи
    • Обратно пропорционално
    • Квадратично
    • Право пропорционално

    Отговор: Право пропорционално

    От A = pΔV при същото ΔV работата е право пропорционална на налягането.

  10. Газ при постоянно налягане 3·105 Pa извършва работа 1,5 kJ. С колко се е увеличил обемът му?
    • 0,5 L
    • 5 L
    • 50 L
    • 450 L

    Отговор: 5 L

    ΔV = A/p = 1500 : 300 000 = 0,005 m3 = 5 L.

  11. Газ при постоянно налягане 200 kPa се свива от 8 L до 3 L. Каква работа извършва газът?
    • 1000 J
    • −1600 J
    • −1000 J
    • 600 J

    Отговор: −1000 J

    ΔV = 3 − 8 = −5 L = −5·10−3 m3, A = pΔV = 2·105 · (−5·10−3) = −1000 J.

  12. Газ се разширява първо при 100 kPa с 2 L, а после при 300 kPa с още 1 L. Каква е общата работа на газа?
    • 400 J
    • 500 J
    • 800 J
    • 600 J

    Отговор: 500 J

    A1 = 100 000 · 0,002 = 200 J, A2 = 300 000 · 0,001 = 300 J, общо 500 J.

  13. Газ в цилиндър е при налягане 2·105 Pa. Буталото има площ 0,02 m2 и се премества с 10 cm при постоянно налягане. Каква работа извършва газът?
    • 40 J
    • 400 J
    • 4000 J
    • 4 J

    Отговор: 400 J

    F = pS = 200 000·0,02 = 4000 N, A = Fs = 4000·0,1 = 400 J.

  14. Газ при постоянно налягане извършва работа 600 J, а обемът му нараства от 1 L до 4 L. Какво е налягането?
    • 200 kPa
    • 150 kPa
    • 600 kPa
    • 20 kPa

    Отговор: 200 kPa

    ΔV = 3 L = 3·10−3 m3, p = A/ΔV = 600/0,003 = 200 000 Pa = 200 kPa.

  15. Газ се разширява при 200 kPa от 1 L до 3 L, а после се свива при 100 kPa обратно до 1 L (налягането се сменя при постоянен обем). Каква е общата работа на газа за цикъла?
    • 600 J
    • 0 J
    • 200 J
    • 400 J

    Отговор: 200 J

    При разширението A = 200 000 · 0,002 = 400 J, при свиването A = −100 000 · 0,002 = −200 J; общо 200 J.

Промяна чрез работа

  1. Какво става с въздуха в помпа за велосипед, когато бързо натискаме буталото?
    • Охлажда се
    • Температурата му не се мени
    • Нагрява се
    • Втечнява се

    Отговор: Нагрява се

    Външната сила извършва работа над въздуха и вътрешната му енергия расте.

  2. Кой пример показва изменение на вътрешната енергия чрез работа?
    • Трионът се нагрява, докато режем дърво
    • Чаят изстива на масата
    • Слънцето затопля пясъка
    • Ръцете се стоплят над печка

    Отговор: Трионът се нагрява, докато режем дърво

    При рязане силата на триене извършва работа и вътрешната енергия на триона расте.

  3. Какво става с пирон, който удряме многократно с чук?
    • Охлажда се
    • Нагрява се
    • Температурата му не се изменя
    • Веднага се стопява

    Отговор: Нагрява се

    Работата при ударите увеличава вътрешната енергия на пирона и той се нагрява.

  4. Как се изменя вътрешната енергия на газ, който се разширява без топлообмен?
    • Увеличава се
    • Не се изменя
    • Става нула
    • Намалява

    Отговор: Намалява

    Газът извършва работа за сметка на вътрешната си енергия.

  5. Защо спирачките на колата се нагорещяват при рязко спиране?
    • Слънцето ги нагрява
    • В тях има нагревател
    • Работата на силата на триене увеличава вътрешната им енергия
    • Въздухът ги нагрява при движение

    Отговор: Работата на силата на триене увеличава вътрешната им енергия

    Кинетичната енергия на колата чрез работата на триенето се превръща във вътрешна енергия на спирачките.

  6. Как първобитните хора са палили огън чрез триене?
    • С лупа и слънце
    • С кремък и вода
    • Чрез мълния
    • Като въртят бързо дървена пръчка в друго парче дърво

    Отговор: Като въртят бързо дървена пръчка в друго парче дърво

    Работата срещу силата на триене нагрява дървото, докато то се запали.

  7. Защо при отваряне на бутилка газирана напитка около гърлото се появява лека мъгла?
    • Напитката се запалва
    • Газът се нагрява и свети
    • Излиза дим от горене
    • Газът се разширява бързо, охлажда се и водната пара кондензира

    Отговор: Газът се разширява бързо, охлажда се и водната пара кондензира

    Бързото разширение е почти без топлообмен, затова газът се охлажда и парата кондензира на капчици.

  8. Защо в дизеловия двигател горивото се възпламенява без запалителна свещ?
    • Горивото е горещо още в резервоара
    • При бързото свиване въздухът в цилиндъра силно се нагрява
    • Цилиндърът е охладен с вода
    • Буталото поражда искра

    Отговор: При бързото свиване въздухът в цилиндъра силно се нагрява

    Работата при бързото свиване увеличава вътрешната енергия на въздуха и температурата му става по-висока от температурата на възпламеняване на горивото.

  9. Защо при бързо спускане по въже с голи ръце можем да се изгорим?
    • Силата на триене извършва работа и кожата се нагрява
    • Въжето е горещо по начало
    • Кожата се охлажда
    • Въжето провежда ток

    Отговор: Силата на триене извършва работа и кожата се нагрява

    Работата на силата на триене се превръща във вътрешна енергия на ръцете и въжето.

  10. Над газ се извършва работа 250 J без топлообмен. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Намалява с 250 J
    • Увеличава се с 250 J
    • Не се изменя
    • Увеличава се с 500 J

    Отговор: Увеличава се с 250 J

    Без топлообмен цялата извършена над газа работа отива за увеличаване на вътрешната му енергия.

  11. Защо метеоритите светят, когато навлизат в земната атмосфера?
    • Отразяват светлината на Луната
    • Изстиват много бързо
    • Светят от излъчването на Земята
    • Работата на силите на съпротивление на въздуха ги нагрява силно

    Отговор: Работата на силите на съпротивление на въздуха ги нагрява силно

    Метеоритите летят с огромна скорост и механичната им енергия се превръща във вътрешна, така че те се нажежават.

  12. Куршум се забива в дърво и се нагрява. Каква енергия се превръща във вътрешна?
    • Потенциалната енергия на дървото
    • Светлинната енергия
    • Кинетичната енергия на куршума
    • Вътрешната енергия на въздуха

    Отговор: Кинетичната енергия на куршума

    При удара куршумът спира и кинетичната му енергия чрез работата на силите на съпротивление става вътрешна.

  13. Кой от примерите НЕ е изменение на вътрешната енергия чрез работа?
    • Нагряване на пирон при удари с чук
    • Нагряване на свредел при пробиване
    • Затопляне на помпа при помпане
    • Затопляне на ръцете над печка

    Отговор: Затопляне на ръцете над печка

    Над печката ръцете се затоплят чрез топлообмен, а не чрез работа.

  14. Оловно топче пада от височина 26 m и при удара цялата му механична енергия отива за нагряването му. С колко градуса се нагрява? (c = 130 J/(kg·K), g = 10 m/s2)
    • С 20 °C
    • С 0,5 °C
    • С 2 °C
    • С 26 °C

    Отговор: С 2 °C

    mgh = mcΔt, масата се съкращава: Δt = gh/c = 10 · 26/130 = 2 °C.

  15. Какво доказва Джаул с опита, при който падащи тежести въртят перки във вода?
    • Че водата не може да се нагрее
    • Че механичната работа се превръща в определено количество топлина
    • Че тежестите губят маса
    • Че перките създават енергия от нищо

    Отговор: Че механичната работа се превръща в определено количество топлина

    Водата се затопля от работата на перките, а количеството топлина е пропорционално на извършената работа.

Промяна чрез топлина

  1. По какъв начин се предава топлината главно в металите?
    • Чрез конвекция
    • Чрез топлопроводност
    • Чрез излъчване
    • Чрез кондензация

    Отговор: Чрез топлопроводност

    В твърдите тела енергията се предава от частица на частица без пренос на вещество.

  2. Как се нарича пренасянето на топлина чрез потоци течност или газ?
    • Конвекция
    • Топлопроводност
    • Излъчване
    • Дифузия

    Отговор: Конвекция

    При конвекцията топлите и студените слоеве се преместват и пренасят топлината.

  3. Кой от тези материали е лош топлопроводник (топлоизолатор)?
    • Мед
    • Алуминий
    • Вълна
    • Желязо

    Отговор: Вълна

    Вълната задържа въздух между влакната си, а въздухът е лош топлопроводник.

  4. По какъв начин топлината от Слънцето достига до Земята?
    • Чрез топлопроводност
    • Чрез конвекция
    • Чрез излъчване
    • Чрез кондензация

    Отговор: Чрез излъчване

    Между Слънцето и Земята има почти вакуум, а излъчването е единственият начин, който става и във вакуум.

  5. Кой от тези материали е най-добър топлопроводник?
    • Дърво
    • Пластмаса
    • Вълна
    • Мед

    Отговор: Мед

    Металите, и особено медта, провеждат топлината много добре заради свободните си електрони.

  6. Защо дръжките на тенджерите често се правят от пластмаса или дърво?
    • Те са лоши топлопроводници
    • Те са по-тежки от метала
    • Те са добри топлопроводници
    • Те отразяват топлината

    Отговор: Те са лоши топлопроводници

    Пластмасата и дървото провеждат топлината лошо и дръжката остава хладна.

  7. Защо радиаторите се поставят ниско в стаята?
    • За да се нагрява само подът
    • Затопленият въздух се издига и се образуват конвекционни потоци
    • Защото топлият въздух слиза надолу
    • Защото излъчването е по-силно долу

    Отговор: Затопленият въздух се издига и се образуват конвекционни потоци

    Топлият въздух е с по-малка плътност и се издига, а на мястото му идва студен въздух.

  8. Защо тъмните дрехи се нагряват повече на слънце от белите?
    • Отразяват повече излъчване
    • Поглъщат повече от падащото излъчване
    • Имат по-малка маса
    • Провеждат по-зле топлината

    Отговор: Поглъщат повече от падащото излъчване

    Тъмните повърхности поглъщат по-голяма част от слънчевото излъчване, а светлите повече го отразяват.

  9. Как се образува дневният бриз край морето?
    • Морето се нагрява повече от сушата
    • Вятърът идва от планините
    • Луната привлича въздуха
    • Сушата се нагрява повече, топлият въздух над нея се издига и от морето идва хладен въздух

    Отговор: Сушата се нагрява повече, топлият въздух над нея се издига и от морето идва хладен въздух

    Това е конвекция: над по-топлата суша въздухът се издига, а на мястото му навлиза въздух от морето.

  10. Газ получава 600 J топлина при постоянен обем. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се с 600 J
    • Не се изменя
    • Намалява с 600 J
    • Увеличава се с 300 J

    Отговор: Увеличава се с 600 J

    При постоянен обем газът не извършва работа, затова ΔU = Q = 600 J.

  11. Защо термосът запазва чая топъл дълго време?
    • Термосът сам нагрява чая
    • Вакуумът между стените спира проводността и конвекцията, а огледалните стени намаляват излъчването
    • Стените му са от добър топлопроводник
    • В термоса има лед

    Отговор: Вакуумът между стените спира проводността и конвекцията, а огледалните стени намаляват излъчването

    Термосът намалява и трите начина на топлопредаване.

  12. Метална чаша получава 200 J топлина и същевременно отдава 50 J чрез излъчване. Как се изменя вътрешната ѝ енергия, ако не се извършва работа?
    • Увеличава се с 250 J
    • Увеличава се със 150 J
    • Намалява със 150 J
    • Не се изменя

    Отговор: Увеличава се със 150 J

    ΔU = Qпол. − Qотд. = 200 − 50 = 150 J.

  13. Защо прозорците с двоен стъклопакет пазят топлината в стаята?
    • Въздухът между стъклата е лош топлопроводник
    • Стъклото е добър топлопроводник
    • Двойното стъкло отразява студа
    • Въздухът между стъклата се нагрява от Слънцето

    Отговор: Въздухът между стъклата е лош топлопроводник

    Неподвижният въздух провежда топлината слабо и намалява топлинните загуби.

  14. Защо в космическото пространство топлината се предава само чрез излъчване?
    • Защото там е много студено
    • Защото там няма гравитация
    • Защото Слънцето е далеч
    • Във вакуума няма вещество за топлопроводност и конвекция

    Отговор: Във вакуума няма вещество за топлопроводност и конвекция

    Топлопроводността и конвекцията изискват вещество, а излъчването се разпространява и във вакуум.

  15. Защо камерата за замразяване в старите хладилници е в горната част?
    • За да е по-удобно
    • Защото топлият въздух слиза надолу
    • Студеният въздух слиза надолу и чрез конвекция охлажда целия хладилник
    • Защото горе има повече място

    Отговор: Студеният въздух слиза надолу и чрез конвекция охлажда целия хладилник

    Охладеният въздух е по-плътен, слиза надолу, а по-топлият се издига към камерата и се охлажда.

Първи принцип

  1. Какво изразява първият принцип на термодинамиката?
    • Закона за запазване на енергията при топлинни процеси
    • Закона за инерцията
    • Закона за скачените съдове
    • Закона на Архимед

    Отговор: Закона за запазване на енергията при топлинни процеси

    Топлината, получена от газа, отива за изменение на вътрешната му енергия и за извършване на работа.

  2. Как се записва първият принцип на термодинамиката, ако A е работата, извършена от газа?
    • Q = ΔU + A
    • Q = ΔU − A
    • Q = A − ΔU
    • Q = ΔU · A

    Отговор: Q = ΔU + A

    Получената топлина отива за изменение на вътрешната енергия и за работата на газа.

  3. Какво означава ΔU в първия принцип на термодинамиката?
    • Работата на газа
    • Изменението на вътрешната енергия
    • Количеството топлина
    • Изменението на обема

    Отговор: Изменението на вътрешната енергия

    ΔU е изменението на вътрешната енергия на системата.

  4. Газ получава 1000 J топлина и извършва работа 400 J. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се с 1400 J
    • Намалява с 600 J
    • Увеличава се с 400 J
    • Увеличава се с 600 J

    Отговор: Увеличава се с 600 J

    ΔU = Q − A = 1000 − 400 = 600 J.

  5. Газ получава 800 J топлина, а вътрешната му енергия не се изменя. Каква работа извършва газът?
    • 0 J
    • −800 J
    • 800 J
    • 1600 J

    Отговор: 800 J

    От Q = ΔU + A при ΔU = 0 следва A = Q = 800 J.

  6. Газът отдава топлина. Какъв знак има Q в първия принцип?
    • Положителен
    • Нула
    • Зависи от обема
    • Отрицателен

    Отговор: Отрицателен

    Получената топлина е положителна, а отдадената се записва с отрицателен знак.

  7. Газ получава 300 J топлина, а вътрешната му енергия нараства със 100 J. Каква работа е извършил газът?
    • 200 J
    • 400 J
    • 100 J
    • −200 J

    Отговор: 200 J

    A = Q − ΔU = 300 − 100 = 200 J.

  8. Над газ се извършва работа 300 J и той отдава 100 J топлина. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се с 400 J
    • Намалява с 200 J
    • Намалява с 400 J
    • Увеличава се с 200 J

    Отговор: Увеличава се с 200 J

    Газът получава 300 J чрез работа и губи 100 J чрез топлина: ΔU = 300 − 100 = 200 J.

  9. Газ извършва цикъл и се връща в началното си състояние. Какво е изменението на вътрешната му енергия?
    • Нула
    • Равно на работата
    • Равно на топлината
    • Винаги положително

    Отговор: Нула

    Вътрешната енергия зависи от състоянието; щом газът се е върнал в същото състояние, ΔU = 0.

  10. Газ отдава 500 J топлина и в същото време извършва работа 200 J. Как се изменя вътрешната му енергия? (A е работата, извършена от газа)
    • Намалява със 700 J
    • Намалява с 300 J
    • Увеличава се с 300 J
    • Увеличава се със 700 J

    Отговор: Намалява със 700 J

    ΔU = Q − A = (−500) − 200 = −700 J.

  11. Газ получава 200 J топлина, но вътрешната му енергия намалява с 50 J. Каква работа е извършил газът?
    • 150 J
    • 250 J
    • 50 J
    • −250 J

    Отговор: 250 J

    A = Q − ΔU = 200 − (−50) = 250 J.

  12. Газът в топлинен двигател за един цикъл получава 1000 J топлина и отдава 600 J. Каква работа извършва?
    • 1600 J
    • 1000 J
    • 400 J
    • 600 J

    Отговор: 400 J

    За цикъл ΔU = 0, затова A = Qпол. − Qотд. = 1000 − 600 = 400 J.

  13. Газ извършва работа 150 J, а вътрешната му енергия нараства с 350 J. Колко топлина е получил?
    • 200 J
    • 500 J
    • 350 J
    • −200 J

    Отговор: 500 J

    Q = ΔU + A = 350 + 150 = 500 J.

  14. При кой процес цялата получена от газа топлина отива за увеличаване на вътрешната му енергия?
    • При постоянна температура
    • При постоянно налягане
    • При постоянен обем
    • При процес без топлообмен

    Отговор: При постоянен обем

    При постоянен обем газът не извършва работа (A = 0), затова Q = ΔU.

  15. Газ получава 500 J топлина при постоянно налягане 100 kPa и обемът му нараства с 2 L. Как се изменя вътрешната му енергия?
    • Увеличава се с 500 J
    • Увеличава се с 300 J
    • Увеличава се със 700 J
    • Намалява с 200 J

    Отговор: Увеличава се с 300 J

    A = pΔV = 100 000 · 0,002 = 200 J, ΔU = Q − A = 500 − 200 = 300 J.

Вечен двигател

  1. Какво е вечен двигател от първи род?
    • Двигател, който работи с вода
    • Двигател на слънчева енергия
    • Двигател с КПД 30 %
    • Машина, която извършва работа, без да получава енергия отвън

    Отговор: Машина, която извършва работа, без да получава енергия отвън

    Такава машина би създавала енергия от нищо.

  2. Възможно ли е да се построи вечен двигател от първи род?
    • Не
    • Да, с много силни магнити
    • Да, ако няма триене
    • Да, в космоса

    Отговор: Не

    Такъв двигател би извършвал работа без източник на енергия, което противоречи на закона за запазване на енергията.

  3. Какво е нужно, за да работи всяка машина?
    • Само смазка
    • Само здрави части
    • Източник на енергия
    • Красив дизайн

    Отговор: Източник на енергия

    Машината само превръща енергията от един вид в друг, затова ѝ е нужен източник на енергия.

  4. Защо махало, оставено само, накрая спира?
    • Енергията му изчезва
    • Силата на тежестта спира да действа
    • Механичната му енергия се превръща във вътрешна поради триене и съпротивление
    • Масата му намалява

    Отговор: Механичната му енергия се превръща във вътрешна поради триене и съпротивление

    Енергията не изчезва, а се превръща във вътрешна енергия на махалото, окачването и въздуха.

  5. Кой закон показва, че вечен двигател от първи род е невъзможен?
    • Законът за запазване на енергията
    • Законът на Паскал
    • Законът на Архимед
    • Законът на Ом

    Отговор: Законът за запазване на енергията

    Първият принцип на термодинамиката е законът за запазване на енергията при топлинни процеси.

  6. Какво става с общото количество енергия при превръщането ѝ от един вид в друг?
    • Запазва се
    • Изчезва
    • Увеличава се
    • Става нула

    Отговор: Запазва се

    Според закона за запазване на енергията тя не се създава и не изчезва, а само се превръща.

  7. Защо научните институции отказват да разглеждат проекти за вечен двигател?
    • Твърде скъпи са
    • Вдигат много шум
    • Противоречат на закона за запазване на енергията
    • Замърсяват въздуха

    Отговор: Противоречат на закона за запазване на енергията

    Всеки такъв проект нарушава първия принцип на термодинамиката.

  8. Машина получава 1000 J енергия. Каква е най-голямата работа, която тя може да извърши?
    • 2000 J
    • Неограничена
    • 1000 J
    • 10 000 J

    Отговор: 1000 J

    Машината не може да извърши повече работа от получената енергия, а в действителност извършва по-малко заради загубите.

  9. Водна турбина задвижва помпа, която връща същата вода обратно горе. Ще работи ли системата вечно?
    • Да, водата се връща
    • Да, ако тръбите са дълги
    • Да, ако водата е студена
    • Не, заради загубите от триене тя ще спре

    Отговор: Не, заради загубите от триене тя ще спре

    Част от енергията винаги се превръща във вътрешна, а нов източник на енергия няма.

  10. Изобретател твърди, че двигателят му в цикъл получава 100 J топлина и извършва 120 J работа. Какво може да се каже?
    • Възможно е, КПД е 120 %
    • Възможно е, ако двигателят се охлажда
    • Невъзможно е: работата не може да е по-голяма от получената енергия
    • Възможно е, ако работи бавно

    Отговор: Невъзможно е: работата не може да е по-голяма от получената енергия

    В един цикъл ΔU = 0, значи A = Q и не може да надхвърли 100 J.

  11. Защо всяка реална машина извършва по-малко полезна работа от получената енергия?
    • Енергията изчезва
    • Част от енергията се превръща във вътрешна заради триенето и други загуби
    • Машината създава нова енергия
    • Работата винаги е отрицателна

    Отговор: Част от енергията се превръща във вътрешна заради триенето и други загуби

    Енергията не изчезва, но част от нея отива за нагряване на частите на машината и околната среда.

  12. Как се нарича отношението на полезната работа към цялата получена енергия?
    • Мощност
    • Коефициент на полезно действие (КПД)
    • Ефективно налягане
    • Специфичен капацитет

    Отговор: Коефициент на полезно действие (КПД)

    КПД = Aполезна/Eполучена; обикновено се изразява в проценти.

  13. Колело с тежести по обиколката е познат проект за вечен двигател. Ще се върти ли то вечно?
    • Не, триенето го спира и няма източник на енергия
    • Да, тежестите винаги дърпат едната страна надолу
    • Да, ако е достатъчно голямо
    • Да, ако е от метал

    Отговор: Не, триенето го спира и няма източник на енергия

    Без външна енергия колелото може само да губи енергия поради триене, затова спира.

  14. Махало във вакуум и почти без триене се люлее много дълго. Вечен двигател ли е това?
    • Да, защото никога не спира
    • Да, защото е във вакуум
    • Да, ако е достатъчно тежко
    • Не, защото не извършва полезна работа; ако му отнемаме енергия, ще спре

    Отговор: Не, защото не извършва полезна работа; ако му отнемаме енергия, ще спре

    Вечният двигател трябва да извършва работа без да получава енергия. Махалото само запазва енергията си и спира, щом го натоварим.

  15. Двигател получава 2000 J енергия и има КПД 30 %. Колко енергия се губи (превръща се във вътрешна енергия на двигателя и околната среда)?
    • 600 J
    • 2000 J
    • 1400 J
    • 300 J

    Отговор: 1400 J

    Полезната работа е 0,3 · 2000 = 600 J, а загубите са 2000 − 600 = 1400 J.

Финален въпрос

Газ при постоянно налягане 2·105 Pa се разширява с 3 L и получава 1000 J топлина. Как се изменя вътрешната му енергия?

Отговор: Увеличава се с 400 J

A = pΔV = 200 000·0,003 = 600 J. ΔU = Q − A = 1000 − 600 = 400 J.

Ключови понятия по темата

Цилиндър
Кух съд в двигателя, в който се движи буталото
Помпа
Уред за нагнетяване на въздух в гума
Конвекция
Пренос на топлина чрез потоци течност или газ
Излъчване
Начин на топлопредаване, който става и във вакуум
Разширение
Увеличаване на обема на газ, при което той извършва положителна работа
Свиване
Намаляване на обема на газ под действие на външни сили
Двигател
Машина, която превръща някакъв вид енергия в механична работа
Майер
Германски лекар, сред първите формулирали закона за запазване на енергията
Термос
Съд, който дълго пази температурата на напитката
Радиатор
Отоплително тяло, обикновено под прозореца

Често задавани въпроси

Как да проведа час по темата „Първи принцип на термодинамиката“ с игра?

Изберете игра от комплекта и я пуснете на проектора или интерактивната дъска. Табло е добро за преговор на целия раздел, Ескейп стая е подходяща преди контролно, а Вярно или невярно е бърза загрявка в началото на часа. Не е нужно нищо за инсталиране.

По учебната програма ли са въпросите за 8 клас?

Да. Въпросите следват учебната програма на МОН по физика и астрономия за 8 клас (първи гимназиален етап) и покриват: Работа на газа, Промяна чрез работа, Промяна чрез топлина, Първи принцип, Вечен двигател.

Могат ли учениците да отговарят от телефоните си?

Да. С режим „На живо“ всеки ученик влиза с код от телефона си, отговаря на въпросите и вижда класацията в реално време.

Може ли детето да упражнява темата у дома?

Да. В раздел „У дома“ детето играе със същите въпроси, събира звезди и повтаря грешките си, а родителят вижда напредъка.

Още теми по физика и астрономия

Всички теми по физика и астрономия за 8 клас · Всички игри