Тема . №24 МКТ. Термодинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.02 Термодинамика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №24 мкт. термодинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#54759

Один моль одноатомного идеального газа переходит из состояния 1 в состояние 3 в соответствии с графиком зависимости его объема V  от температуры T  (T0 = 100  К). На участке 23 к газу подводят 2,5 кДж теплоты. Найдите отношение работы газа A123  ко всему количеству подведенной к газу теплоты Q123  .

PIC

Источники: Основная волна 2009

Показать ответ и решение

Запишем первое начало термодинамики

Q= ΔU  +A,

где Q  – количество подведенного тепла, ΔU  – изменение внутренней энергии, A  – работа газа.
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = νRT,

где p  – давление газа, V  – его объем, ν  – количество вещества, T  – температура газа.
Изменение внутренней энергии

ΔU = 3νR(Tk − Tн),
     2

где Tk  – конечная температура газа, Tн  – начальная температура газа.
Так как процесс 1-2 – изохорный, то работа на этом участке не совершается: A  = 0
 12  , поэтому

Q12 =ΔU12 = 3νR (3T0− T0)= 3νRT0.
            2

Так как процесс 2-3 – изотермический, то изменение внутренней энергии ΔU23 =0  и

Q23 = A23 A123 = A12+ A23 = A23 Q123 = Q12+ Q23.

Тогда искомое соотношение

A123=  ---Q23---=  ---Q23----= -----------------2,5-кДж-----------------≈ 0,5
Q123   ΔU12+ Q23   3νRT0 + Q23  3 ⋅1 моль⋅8,31 Д ж/(моль⋅ К)⋅100 К + 2,5 кДж
Ответ:

-A123   ---Q23-----
Q123 = 3νRT0+ Q23 ≈ 0,5

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: первый закон термодинамики, уравнение Менделеева-Клапейрона, формула изменения внутренней энергии одноатомного идеального газа, сказано в каком случае работа газа и изменение внутренней энергии равны нулю);

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 с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

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 лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения 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 задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!