Обратно към урока

Физика и астрономия · 12 клас · Модул 4. Атоми, вълни и кванти (72 ч.)

Топлинни машини

Име: Клас: Дата:

  1. Топлинна машина получава от нагревателя 1000 J и отдава на охладителя 700 J за цикъл. Какъв е КПД ѝ?

    • А) 30%
    • Б) 70%
    • В) 43%
    • Г) 3%
  2. Възможна ли е топлинна машина, която превръща в работа цялата топлина, получена от нагревателя?

    • А) Да, при идеален газ
    • Б) Да, при много висока температура
    • В) Не, противоречи на втория принцип
    • Г) Не, противоречи на закона за запазване на масата
  3. Какъв е максималният възможен КПД на топлинна машина с нагревател при 600 K и охладител при 300 K?

    • А) 50%
    • Б) 100%
    • В) 33%
    • Г) 67%
  4. Каква е ролята на охладителя в топлинната машина?

    • А) Получава частта от топлината, която не се превръща в работа
    • Б) Дава топлина на работното тяло
    • В) Извършва работа върху буталото
    • Г) Увеличава налягането на горивото
  5. Двигател с КПД 25% извършва полезна работа 500 J за цикъл. Колко топлина получава от нагревателя за цикъл?

    • А) 125 J
    • Б) 625 J
    • В) 2000 J
    • Г) 1500 J
  6. От какви основни части се състои всяка топлинна машина?

    • А) Нагревател, работно тяло, охладител
    • Б) Генератор, трансформатор, проводник
    • В) Батерия, ключ, консуматор
    • Г) Котел, помпа, вентилатор
  7. Кое е работното тяло в парната турбина?

    • А) Въглищата
    • Б) Лопатките
    • В) Охладителната вода
    • Г) Водната пара
  8. Кой от изброените двигатели е топлинен?

    • А) Електродвигател
    • Б) Трансформатор
    • В) Двигател с вътрешно горене
    • Г) Генератор
  9. Какво показва коефициентът на полезно действие на топлинна машина?

    • А) Колко бързо работи машината
    • Б) Дял на топлината, станал работа
    • В) Температурата на нагревателя
    • Г) Масата на горивото
  10. Кое устройство е обърната топлинна машина?

    • А) Хладилникът
    • Б) Парната турбина
    • В) Ютията
    • Г) Електрическата крушка
  11. Как се изменя максималният възможен КПД, ако температурата на охладителя се понижи при същия нагревател?

    • А) Намалява
    • Б) Не се изменя
    • В) Става 100%
    • Г) Нараства
  12. Топлинна машина с КПД 40% получава от нагревателя 2000 J за цикъл. Колко топлина отдава на охладителя?

    • А) 800 J
    • Б) 2000 J
    • В) 1200 J
    • Г) 1600 J
  13. Охладителят на идеална топлинна машина е при 27 °C, а КПД ѝ е 25%. Каква е температурата на нагревателя?

    • А) 375 K
    • Б) 400 K
    • В) 1200 K
    • Г) 36 °C
  14. Двигател с полезна мощност 20 kW има КПД 25%. Колко топлина получава от горивото за 1 min?

    • А) 4,8 MJ
    • Б) 1,2 MJ
    • В) 0,3 MJ
    • Г) 80 kJ
  15. Реална топлинна машина работи между 800 K и 400 K и има КПД 30%. Колко процента е това от максимално възможния КПД?

    • А) 30%
    • Б) 80%
    • В) 50%
    • Г) 60%

Отговори

Топлинни машини

  1. 1. А) 30% η = (Q1 − Q2)/Q1 = 300/1000 = 30%.
  2. 2. В) Не, противоречи на втория принцип Такъв вечен двигател от втори род е невъзможен: част от топлината винаги се отдава на охладителя.
  3. 3. А) 50% η = 1 − T2/T1 = 1 − 300/600 = 0,5.
  4. 4. А) Получава частта от топлината, която не се превръща в работа Без отдаване на топлина на охладителя цикълът не може да се затвори (втори принцип).
  5. 5. В) 2000 J Q1 = A/η = 500/0,25 = 2000 J.
  6. 6. А) Нагревател, работно тяло, охладител Работното тяло получава топлина от нагревателя, извършва работа и отдава част от топлината на охладителя.
  7. 7. Г) Водната пара Нагрятата пара се разширява, върти лопатките и извършва работа.
  8. 8. В) Двигател с вътрешно горене В двигателя с вътрешно горене топлината от горенето на горивото става механична работа.
  9. 9. Б) Дял на топлината, станал работа η = A/Q1 показва каква част от получената топлина се превръща в работа.
  10. 10. А) Хладилникът Хладилникът пренася топлина от студеното към топлото тяло, като за това се извършва външна работа.
  11. 11. Г) Нараства ηmax = (T1 − T2)/T1; по-малко T2 дава по-голям КПД.
  12. 12. В) 1200 J A = 0,4·2000 = 800 J; Q2 = Q1 − A = 1200 J.
  13. 13. Б) 400 K T2/T1 = 1 − η = 0,75, T1 = 300/0,75 = 400 K.
  14. 14. А) 4,8 MJ A = Pt = 20 000·60 = 1,2 MJ; Q1 = A/η = 4,8 MJ.
  15. 15. Г) 60% ηmax = (800 − 400)/800 = 50%; 30/50 = 0,6, т.е. 60%.

Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН