Физика и астрономия · 12 клас · Модул 4. Атоми, вълни и кванти (72 ч.)
Топлинни машини: КПД, цикъл на Карно, хладилници
Име: Клас: Дата:
Как се нарича отношението на извършената работа към полученото от нагревателя количество топлина?
- А) Мощност
- Б) Коефициент на полезно действие
- В) Топлоемкост
- Г) Вътрешна енергия
Топлинна машина получава 1000 J от нагревателя и отдава 600 J на охладителя. Какъв е КПД ѝ?
- А) 40%
- Б) 60%
- В) 160%
- Г) 4%
Какъв е максималният КПД на машина на Карно с нагревател 600 K и охладител 300 K?
- А) 25%
- Б) 75%
- В) 100%
- Г) 50%
Двигател с КПД 25% извършва работа 500 J. Колко топлина отдава на охладителя?
- А) 2000 J
- Б) 500 J
- В) 1500 J
- Г) 125 J
Хладилник отнема 300 J от камерата, като се извършва работа 100 J. Колко топлина отдава той в стаята?
- А) 200 J
- Б) 300 J
- В) 100 J
- Г) 400 J
Кой закон забранява вечния двигател от втори род?
- А) Първият принцип на термодинамиката
- Б) Законът на Бойл-Мариот
- В) Законът на Хук
- Г) Вторият принцип на термодинамиката
Кое е работното тяло в двигателя с вътрешно горене?
- А) Буталото
- Б) Газът в цилиндъра
- В) Коляновият вал
- Г) Охлаждащата течност
Нагревателят на идеална машина е 527 °C, а охладителят е 27 °C. Какъв е максималният КПД?
- А) 62,5%
- Б) 94,9%
- В) 37,5%
- Г) 50%
Как трябва да се промени температурата на охладителя, за да нарасне КПД на машината на Карно?
- А) Да се повиши
- Б) Да стане равна на тази на нагревателя
- В) Да се понижи
- Г) Не влияе
Двигател с полезна мощност 20 kW и КПД 25% работи 1 час. Колко топлина получава от горивото?
- А) 72 MJ
- Б) 18 MJ
- В) 80 MJ
- Г) 288 MJ
Отговори
Топлинни машини: КПД, цикъл на Карно, хладилници
- 1. Б) Коефициент на полезно действие η = A/Q1; изразява се в проценти.
- 2. А) 40% A = 1000 − 600 = 400 J; η = 400/1000 = 0,4.
- 3. Г) 50% η = 1 − 300/600 = 0,5.
- 4. В) 1500 J Q1 = A/η = 2000 J; Q2 = 2000 − 500 = 1500 J.
- 5. Г) 400 J Отдадената топлина е сборът от отнетата топлина и работата: 300 + 100 = 400 J.
- 6. Г) Вторият принцип на термодинамиката Невъзможно е цялата получена топлина да се превърне в работа без отдаване на част от нея на охладител.
- 7. Б) Газът в цилиндъра Газът се разширява при нагряване и извършва работа върху буталото.
- 8. А) 62,5% T1 = 800 K, T2 = 300 K; η = 1 − 300/800 = 0,625.
- 9. В) Да се понижи η = 1 − T2/T1 расте, когато T2 намалява.
- 10. Г) 288 MJ A = 20 000 W · 3600 s = 72 MJ; Q = A/η = 72/0,25 = 288 MJ.
Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН