Дидактические материалы по физике для 10 класса
Дидактические материалы по Физике
ВАРИАНТ 10-5-1.
1. Газ при нагревании получил 600 Дж теплоты, при этом, расширяясь, он совершил 200 Дж работы. Найти величину изменения внутренней энергии газа.
2. При постоянном давлении 9 МПа газ расширился
на 0,5 м3. Сколько работы совершил газ?
3. Изо льда массой 400 г и с температурой -10 0С получают воду с температурой 0 0С. Сколько это требует теплоты?
4. Сколько работы надо совершить, чтобы перевести газ из состояния 1 в состояние 2? (См. рис.)
5. Какую работу совершают ν-молей газа при изобарном нагревании на ΔT Кельвинов?
6. На сколько Дж увеличится внутренняя энергия 2 кг водорода при повышении его температуры на 10 К?
7. На сколько Дж уменьшилась внутренняя энергия 290 г воздуха при его изобарном охлаждении на 50 К?
8. Нагреватель тепловой машины имеет температуру 127 0С, а холодильник 27 0С. Каков КПД такой машины?
9. Каждую секунду идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя 1000 Дж теплоты, а отдает холодильнику 600 Дж. Какова полезная мощность двигателя?
10. На сколько градусов нагревается вода, падающая с плотины высотой 100 м? Считать, что вся энергия движения переходит в тепло; падение свободно.
ВАРИАНТ 10-5-2.
1. Газ при охлаждении отдал 500 Дж теплоты, при этом, расширяясь, он совершил 100 Дж работы. На сколько Дж уменьшилась внутренняя энергия газа?
2. При постоянном давлении 50 000 Па газ изменил объём с 4 до 9 литров. Какова работа расширения газа?
3. 200 г кипящей воды превращают при нагревании в пар с температурой 300 0С. Сколько это требует тепла? Теплоемкость пара при постоянном давлении
1000 Дж/кг.К.
4. Сколько работы совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?
(См. рис.)
5. Одинаковые массы гелия и неона нагревают на одинаковое число Кельвинов при постоянном давлении. Ясно, что для сохранения давления газы расширяются. Одинаковы ли работы расширения газов?
6. В баллоне нагревают 580 г воздуха. Найти изменение внутренней энергии этого воздуха. Т1 =300 К. T2=600 K.
7. При изобарном нагревании 14 кг азота получили 1,5 МДж теплоты. Найти изменение внутренней энергии азота, если его температура изменилась на 100 К.
8. Нагреватель тепловой машины сообщает ей за каждый цикл 500 Дж теплоты, при этом холодильник забирает по 300 Дж энергии. Каков КПД машины?
9. В тепловой машине за счет каждого кг бензина совершается 20 МДж полезной работы. Каков КПД такого двигателя?
10. Свинцовая пуля, летящая со скоростью 400 м/с, попадает в дерево и застревает в нем. На сколько градусов нагреется пуля, если 50 % энергии движения превратилось в тепло?
ВАРИАНТ 10-5-3.
1. Газ при нагревании получил 200 Дж теплоты, при этом его сжимали, совершив работу в 300 Дж. Найти величину изменения внутренней энергии газа.
2. 10 литров воздуха сжимают при постоянном давлении 100 кПа до объёма 7 литров. Какую работу совершили внешние силы?
3. Воду с температурой 20 0С нагревают до получения стоградусного пара. Сколько это требует теплоты? Масса воды 100 г.
4. Сколько работы совершат внешние силы при переходе газа из состояния 1 в состояние 2? (См. рис.)
5. Какую работу надо совершить при изобарном нагревании 1 моля идеального газа на 1 К?
6. В замкнутом цилиндре 500 г кислорода остывают с 400 0С до 300 0С. Найти величину изменения внутренней энергии.
7. 200 г водорода, нагреваясь на 100 К, совершают 83 кДж работы. Насколько при этом изменилась его внутренняя энергия?
8. Нагреватель теплового двигателя имеет температуру 700 К, а холодильник 400 К. Каков максимальный КПД такого двигателя?
9. Сколько кг бензина тратит автомобиль ЗИЛ-550 за 8 часов работы, если в среднем он совершает 46 кДж полезной работы за 1 сек при КПД=30% ?
10. Стальной молот массой 10 тонн, падая с высоты 5 метров, ударяет по медной заготовке массой 2кг. На сколько градусов нагревается заготовка, если на нагревание идет 38 % энергии удара молота?
ВАРИАНТ 10-5-4
1.При сжатии газа совершили работу 700 Дж, при этом газ отдал 300 Дж теплоты. Увеличилась или уменьшилась его внутренняя энергия и насколько?
2. При нагревании газа его объём увеличился на 0,2 куб.м при неизменном давлении 200 кПа. Какую работу совершил газ при расширении?
3. 200 г воды с температурой 20 0С охлаждают и превращают в лед с температурой 10 0С. Сколько тепла при этом нужно отнять?
4. Сколько работы совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 2? (См. рис.)
5. Одинаковые количества (по массе) водорода и азота нагревают на одинаковое число градусов. Какой из газов получит большее количество теплоты?
6. На сколько уменьшается внутренняя энергия 200 г водорода при охлаждении их в закрытом баллоне на 100 К?
7. 145г воздуха изобарно нагревают на 50 К. Насколько изменяется внутренняя энергия воздуха?
8. Нагреватель тепловой машины за каждую секунду сообщает ей 750 кДж теплоты, а холодильник за то же время забирает 500 кДж тепла. Каков КПД такой машины?
9. Каждые 100 г бензина позволяют мопеду проехать 11,5 км пути при силе тяги 100 Н. Каков КПД двигателя мопеда?
10. Стальной осколок зенитного снаряда, падая с высоты 310 м, имел у поверхности Земли скорость 40 м/с. На сколько градусов нагрелся осколок, если считать, что вся работа сопротивления пошла на нагревание осколка?
ВАРИАНТ 10-5-5.
1. При расширении газа он совершил работу в 400 Дж, при этом он получил 200 Дж теплоты. Насколько изменилась внутренняя энергия газа? Увеличилась или уменьшилась температура газа?
2. При охлаждении газа его объём изменили от 4 литров до 8 литров, чтобы оставить его давление неизменным и равным 300 Па. Какую работу совершил газ?
3. Изо льда массе 500 г и температуре -20 0С получают 200 г воды с температурой 0 0С. Сколько это требует теплоты?
4. Сколько работы надо совершить, чтобы перевести газ из состояния 1 в состояние 2? (см. рис.)
5. Какова формула для расчета работы 1 моля данного газа при изобарном нагревании?
6. При адиабатном расширении одноатомный газ в количестве 5 молей совершает 900 Дж работы. Насколько уменьшается его температура?
7. 200 г азота изобарно охлаждают на 56 К, при этом приходится совершить над газом работу 3,3 кДж. Насколько меняется внутренняя энергия таза?
8. В идеальной тепловой машине температура холодильника меньше температуры нагревателя на 400 0С. Каков КПД такой машины при температуре нагревателя
450 0С?
9. Каждую секунду идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя 1500 Дж энергии, а холодильнику отдает 500 Дж. Какова полезная мощность такого двигателя?
10. На сколько градусов нагревается стальной осколок снаряда при падении с высоты 300 м? Считать, что в тепло переходит 46% энергии падения осколка.
ВАРИАНТ 10-5-6.
1. При сжатии газ получил 800 Дж теплоты, при этом внешние силы совершили 200 Дж работы. Насколько изменилась его внутренняя энергия? Увеличилась или уменьшилась его температура?
2. 15 л газа расширяют до объёма 20 л при постоянном давлении 300 кПа. Какую работу совершают внешние силы, давая газу расширяться?
3. Нагревая 2 кг воды от температуры 20 0С, получают 100 г пара с температурой 100 0С. Сколько теплоты тратят на этот процесс?
4. Сколько работы совершает газ, переходя из состояния 1 в состояние 2? (см. рис.)
5. Какую работу надо совершить, нагревая изобарно данное ν молей газа на 1 К?
6. На сколько Дж увеличилась внутренняя энергия 300 г водорода при изохорном нагревании их на 5 К?
7. На сколько Дж увеличится внутренняя энергия 580 г воздуха при его изобарном нагревании на 10 К? 8. Каков КПД домашнего холодильника? Температура холодильной камеры -7 0С, а комнатная температура 17 0С. Потери на трение в компрессоре не учитывать.
9 . В тепловом двигателе за счет каждого кг дизельного топлива совершается 23 МДж полезной работы. Каков КПД такого двигателя?
10. Стальная пуля, летевшая со скоростью 300 м/с, застревает в дереве. На сколько градусов нагреется пуля, если вся работа трения о дерево перейдет в её тепло?
ВАРИАНТ 10-5-7.
1. При охлаждении газ потерял 200 Дж теплоты, при этом его сжимали, совершив работу в 300 Дж. Насколько изменилась внутренняя энергия газа? Нагрелся или охладился газ?
2. 4 л воздуха сжимают до объёма 300 куб.см при постоянном давлении 800 кПа. Какую работу совершили внешние силы?
3. Из 200 г воды с температурой +20 0С получают лед с температурой -20 0С. Сколько тепла должен потерять лед?
4. Сколько работы совершает газ при переходе состояния 1 в состояние 2? (см. рис.)
5. Водород и кислород (число молей их одинаково), нагревают при постоянном объёме на одинаковое число Кельвинов. Одинаково ли изменится их внутренняя энергия?
6. На сколько увеличивается внутренняя энергия 700 г азота при нагревании их в закрытом баллоне на 10 К?
7. 400 г водорода остывая на 50 К при постоянном давлении, требуют 83 кДж работы внешних сил. Насколько меняется при этом внутренняя энергия водорода?
8. Нагреватель тепловой машины имеет температуру 800 К, а холодильник 300 К. Каков наибольший КПД такой машины?
9. Сколько кг дизельного топлива должен тратить двигатель КАМАЗа за 8 часов работы, если в среднем он совершает 4бкДж полезной работы за 1сек при
КПД=40%?
10. Стальной молот массой 20 тонн, падая с высоты 2 м, ударяет по алюминиевой заготовке массой 5 кг. На сколько градусов нагреется заготовка при ударе, если 56% энергии молота идет на деформацию заготовки, а остальное превращается в тепло.