Задание 8 ЕГЭ по физике 2023: теория и практика

Русский язык

Математика (профиль)

Математика (база)

Обществознание

История

Биология

Физика

Химия

Английский язык

Информатика

Литература

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Задание 6

Задание 7

Задание 8

Задание 9

Задание 10

Задание 11

Задание 12

Задание 13

Задание 14

Задание 15

Задание 16

Задание 17

Задание 18

Задание 19

Задание 20

Задание 21

Задание 22

Задание 23

Задание 24

Задание 25

Задание 26

Задание 27

Задание 28

Задание 29

Задание 30

За это задание ты можешь получить 1 балл. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 68.8%
Ответом к заданию 8 по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь.

Разбор сложных заданий в тг-канале

Посмотреть

Задачи для практики

Задача 1

Газ, находящийся в теплоизолированном цилиндре с подвижным поршнем, получает от нагревателя количество теплоты, равное 200 Дж. Поршень при этом, преодолевая сопротивление 800 Н, переместился на 10 см. Насколько изменилась внутренняя энергия газа? В ответе запишите на сколько (Дж).

Решение

Дано:

$Q=200$Дж

$F=800$Н

$∆x=0.1$м

$∆U-?$

Решение:

Запишем I начало термодинамики: $Q=A+∆U$(1), где $A=F·∆x$(2) — работа газа, $∆U$ — изменение внутренней энергии газа. Тогда из (1) с учетом (2) имеем: $∆U=Q-A=Q-F·∆x=200-800·0.1=200-80=120$Дж.

Ответ: 120

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 2

В цилиндре под поршнем находится 2 кг воздуха (молярная масса μ = 0,029 кг/моль) при 20◦С под давлением 1 МПа. 6$Па

$R=8.31$Дж/моль·К

$A-?$

Решение:

Работа в изобарном процессе определяется выражением: $A=p·∆V$(1), где $p$ — давление, $∆V$ — изменение объема.

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона: $p∆V={m}/{μ}R∆T$(2), учитывая, что $∆T=∆t=t_2-t_1=100°C-20°C=80K$ (изменение температуры в °C и в К имеет одинаковое значение).

Подставим (2) в (1), получим: $A=p·∆V={m}/{μ}R∆T={2·8.31·80}/{0.029}=45848.275=45.8$кДж.

Ответ: 45.8

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 3

Температуры нагревателя и холодильника у идеального двигателя соответственно равны 427◦C и 27◦C . Какую работу совершает двигатель за один цикл, если он получает от нагревателя в течение цикла количество теплоты равное 7000 Дж? Ответ выразите в (кДж).

Решение

Дано:

$t_н=427°C$

$t_х=27°C$

$Q_н=7000$Дж

$A-?$

Решение:

КПД двигателя определяется выражением: $η={T_н-T_x}/{T_н}={A}/{Q_н}$(1), где $T_н=t_н+273K=427+273=700K; T_x=t_x+273=27+273=300K$, абсолютные температуры нагревателя и холодильника. {-3}=4560=4.56$кДж.

Ответ: 4.56

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 5

В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре 100◦С под давлением 40 кПа. Каким станет давление пара в сосуде, если объём пара в нём изотермически уменьшить в 1,5 раза за счёт движения поршня? Ответ выразите в (кПа).

Решение

Дано:

$T_1=100°С$

$P_1=40$кПа

$T=const$

$V_2={V_1}/{1.5}$

$P_2-?$

Решение:

По закону Менделеева-Клайперона $P_1·V_1=P_2·V_2⇒P_2={P_1·V_1}/{V_2}=40·1.5=60$кПа.

Ответ: 60

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 6

Тепловая машина имеет КПД 25%. Найдите среднюю мощность передачи теплоты холодильнику, если рабочее тело машины за 10 с получает от нагревателя 30 кДж теплоты. Ответ выразите в (кВт).

Решение

Дано:

$η=0.25$

$t=10c$

$Q_н=30$кДж

$P_x-?$

Решение:

$P_н={Q_н}/{t}={30}/{10}=3$кВт.

$η={P_н-P_x}/{P_н}·100$.

$P_x=P_н-η·P_н=3-0.75=2.25$кВт.

Ответ: 2.25

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 7

КПД идеального двигателя внутреннего сгорания равен 60%. Определите температуру в камере сгорания двигателя, если температура струи, выходящей из его сопла, составляет 727◦С. Ответ выразить в (K).

Решение

Дано:

$η=0.6$

$T_{вых}=727+273=1000К$

$T_н-?$

Решение:

$η={T_н-T_x}/{T_н}$ для тепловой машины определяем $T_н$.

$0.6={T_н-1000}/{T_н}; T_н={1000}/{0.4}=2500K$.

Ответ: 2500

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 8

У работающего по циклу Карно теплового двигателя температура нагревателя 400 К, а температура холодильника 150 К. Найдите коэффициент полезного действия этого двигателя. Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$T_н=400K$

$η-?$

$T_x=150K$

Решение:

Для цикла Карно справедливо уравнение $η={T_н-T_x}/{T_н}·100%={400-150}/{400}·100%=62.5%$

Ответ: 62.5

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 9

Температура нагревателя идеального теплового дивгателя 177◦С. Определите температуру холодильника, если известно, что коэффициент полезного действия этого двигателя равен 45%. Ответ выразите в (К).

Решение

Дано:

$T_н=177°C$

$η=45%$

$T_x-?$

Решение:

Из теории о теплообмене $η={T_н-T_x}/{T_н}·100%$

Обязательно переводим температуру в К: $T_н=177+273=450K$

$0.45={450-T_x}/{450}⇒T_x=247.5K$

Ответ: 247.5

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 10

На рисунке показана зависимость давления идеального газа от его объёма при переходе из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3. Найдите, чему равно отношение работ газа ${A_{12}}/{A_{23}}$.

Решение

Дано:

${A_{12}}/{A_{23}}-?$

Решение:

Воспользуемся соотношением площадей под графиком ${S_{12}}/{S_{23}}={14}/{8}=1.75$.

Ответ: 1.75

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 11

Тепловая машина с КПД 60% за цикл работы отдаёт холодильнику 100 Дж теплоты. Какое количество теплоты за цикл получает машина от нагревателя? Ответ выразите в (Дж).

Решение

Дано:

$η=60%$

$Q_x=100$Дж

$Q_н-?$

Решение:

1) Из теории о тепловых машинах $η={Q_н-Q_x}/{Q_н}·100%$.

$100=Q_н·0.4$

$0.6=1-{100}/{Q_н}$

$Q_н=250$Дж

Ответ: 250

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 12

Идеальный газ совершил работу 100 Дж и отдал при этом количество теплоты 300 Дж. Как изменилась при этом внутренняя энергия? В ответе запишите на сколько уменьшилась (Дж).

Решение

Дано:

$A=100$Дж

$Q=-300$Дж

Решение:

По первому началу термодинамики $Q=∆U+A$. Следовательно $∆U=Q-A=(-300)-100=-400$Дж. Знак минус говорит о том, что внутренняя энергия уменьшилась на 400 Дж

Ответ: 400

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 13

Рабочее тело идеальной тепловой машины за один цикл получает от нагревателя теплоту 1000 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 200 К. Какую работу совершает рабочее тело за один цикл? Ответ выразите в (Дж).

Решение

Дано:

$Q_н=1000$Дж

$T_н=500$К

$T_x=200$К

Решение:

$A=Q_н-Q_x$

$η={T_н-T_x}/{T_н}={Q_н-Q_x}/{Q_н}$ по формуле из основы теплообмена.

$A={(T_н-T_x)Q_н}/{T_н}={300·1000}/{500}=600$Дж.

Ответ: 600

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 14

Вычислите работу идеального газа при совершении им кругового процесса, изображённого на рисунке. 2$

$A=A_{12}-A_{31}=1000-700=300$Дж.

Ответ: 300

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 15

В некотором процессе газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 10 кДж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж. Определите работу, которую совершили внешние силы, сжав газ. Ответ выразить в (кДж).

Решение

Дано:

$Q=-10$кДж

$∆U=30$кДж

$A-?$

Решение:

Первое начало термодинамики говорит о том, что количество $Q$ сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии и на совершении работы над внешними телами $Q=∆U+A$

$A=Q-∆U=(-10)-30=-40$кДж.

Тогда работа внешних сил равна:$A’=-A=40$кДж

Ответ: 40

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 16

Двигатель внутреннего сгорания совершил работу, равную 27,6 МДж, и израсходовал при этом 3 л бензина. 5=800$кДж.

Можно было сразу вычислить площадь трапеции, ответ получился бы точно такой же. Делайте, как вам удобнее)

Ответ: 800

Показать решение

Бесплатный интенсив

Задача 20

Температура нагревателя идеальной тепловой машины в два раза больше температуры холодильника. Чему равен КПД цикла? Ответ выразите в (%).

Решение

Дано:

$T_н=2T$

$T_x=T$

$η-$

Решение:

КПД цикла определяется по формуле: $η={T_н-T_x}/{T_н}·100%$(1), $T_н$ — температура нагревателя, $T_x$ — температура холодильника.

$η={2T-T}/{2T}·100%={T·100%}/{2T}=50%$

Ответ: 50

Показать решение

Бесплатный интенсив

Показать еще

Для доступа к решениям необходимо включить уведомления от группы Турбо в вк —
это займет буквально 10 секунд.
Никакого спама, только самое важное и полезное для тебя. Ты всегда можешь запретить
уведомления.

Включить уведомления

Бесплатный интенсив по физике

3 огненных вебинара, домашние задания, беседа курса, личный кабинет, связь с преподавателем и многое
другое.

Курс стартует 4 сентября.

Бесплатный интенсив

Тепловая машина — что это, определение и ответ

Основной источник энергии, используемый человечеством — это внутренняя энергия топлива. Как Вы уже знаете, горение топлива сопровождается выделением теплоты. Преобразование теплоты в механическую энергию осуществляется при помощи специальных устройств — тепловых двигателей. Все известные тепловые машины можно разделить на два класса: тепловые машины и холодильные машины.

Тепловая машина преобразует теплоту, поступающую от внешнего источника, в механическую работу.

Например, автомобильный двигатель внутреннего сгорания. В нём происходит преобразование тепла, выделяющегося при сгорании топлива, в механическую энергию автомобиля.

Холодильные машины передают тепло от менее нагретого тела к более нагретому за счёт механической работы внешнего источника.

Например, бытовой холодильник служит примером холодильной машины. В нём тепло отводится от холодильной камеры и передаётся в окружающее пространство.

Первая тепловая машина — это поршневой двигатель.

Такой двигатель состоит из внутреннего цилиндра 1, поршня 2, соединенного с коленчатым валом 3 с помощью шатуна 4. На коленчатом валу закреплен массивный маховик 5. В крышке цилиндра находятся два клапана: впускной 6 и выпускной 7. Здесь же установлена электрическая свеча 8. Также внутри находится горючая смесь:

Для запуска двигателя необходимо тем или иным способом привести во вращение его коленчатый вал, в результате чего поршень будет перемещаться то вверх, то вниз. Каждый ход поршня вверх или вниз называют тактом работы двигателя. Такой двигатель работает по четырехтактной схеме. Во время первого такта (впуск) поршень из крайнего верхнего положения (верхней мертвой точки) начинает опускаться вниз (рисунок а). При этом открывается впускной клапан, и горючая смесь поступает в цилиндр. После того как поршень достигает крайнего нижнего положения (нижней мертвой точки), впускной клапан закрывается, и начинается второй такт — сжатие. Во время второго такта (рисунок б) оба клапана закрыты. Поршень двигается вверх, сжимая горючую смесь. При этом смесь нагревается до 300 – 500\(℃\), так как над ней производится работа. Как только поршень достигает верхней мертвой точки, начинается третий такт — рабочий ход. В начале этого такта (рисунок в) в свече зажигания проскакивает искра. Горючая смесь быстро сгорает за 1 – 2 мс, и температура газов повышается до 1600 – 2000\(℃\), а давление возрастает до 2 – 4 Мпа. Под действием этого давления поршень движется вниз, толкая через шатун коленчатый вал. При этом продукты горения совершают механическую работу и охлаждаются до температуры 600 – 1000 \(℃\) как за счет совершения работы, так и за счет теплопередачи деталями двигателя. Когда поршень достигает нижней мертвой точки, давление в цилиндре падает до 0,3 – 0,5 Мпа, и начинается четвертый такт — выпуск. Во время этого такта (рисунок г) поднимающийся вверх поршень через открытый выпускной клапан выталкивает продукты сгорания в атмосферу и возвращается в мертвую точку. После этого начинается новый цикл работы двигателя:

Внутренняя энергия сгорающего топлива при работе поршневого двигателя внутреннего сгорания расходуется на совершение работы газа и нагрев двигателя.

Все тепловые двигатели имеют разную конструкцию, но состоят из трех основных частей: нагревателя, рабочего тела и холодильника. В качестве рабочего тела выступает топливо или газ. Нагреватель обеспечивает поступление теплоты в двигатель. Рабочее тело превращает часть полученной теплоты в механическую работу. Холодильник забирает от рабочего тела часть теплоты. Теплота, полученная за счет сжигания топлива, от нагревателя в результате теплообмена самопроизвольно передается рабочему веществу. Это возможно в том случае, если температура нагревателя \(T_{н}\) превышает исходную температуру рабочего вещества. Рабочее вещество получает от нагревателя количество теплоты \(Q_{н}\). В результате оно нагревается и расширяется. Во время рабочего хода вещество совершает механическую работу. После этого его обычно удаляют, а двигатель возвращается в исходное состояние. Таким образом, часть энергии затрачивается на возращение двигателя в исходное состояние, а также на преодоление сил трения в самом двигателе. Поэтому только часть количества теплоты \(Q_{н}\) превращается в полезную работу F, которую совершает двигатель. При этом полезная механическая работа А, совершаемая тепловым двигателем, всегда меньше работы, которую совершает рабочее вещество при расширении. При возвращении двигателя в исходное состояние часть энергии передается холодильнику, имеющему температуру \(T_{х}\), меньшую исходной температуры рабочего тела. Эту часть называет количеством теплоты \(Q_{х}\), переданным холодильнику. Таким образом, только часть энергии, получаемой рабочим веществом, превращается в полезную механическую работу. В идеальном случае полезная механическая работа равна разности количества теплоты, полученного рабочим телом от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику А = \(Q_{н} — Q_{х}\). И таким образом двигатель совершает один цикл. Давайте нарисуем схему преобразования внутренней энергии топлива в механическую работу:

Коэффициент полезного действия (КПД) — отношение полезно использованной энергии газа, ко всей полученной энергии:

\(\eta = \frac{A_{П}}{Q_{H}} \cdot 100\%\ = \frac{Q_{H} — Q_{x}}{Q_{H}} \cdot 100\%\) , где

η — коэффициент полезного действия, КПД,

Q_H — количество теплоты, полученное от нагревателя [Дж],

Q_X — количество теплоты, отданное холодильнику [Дж].

А_п — полезная работа газа, равная А_п = Q_H – Q_X [Дж]

Адиабатический процесс — термодинамический процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством.

Адиабатическими могут считаться либо очень быстрые процессы, либо процессы в теплоизолированной среде.

В первом начале термодинамики при адиабатическом процессе необходимо положить Q = 0.

К адиабатическим часто относят процессы, которые происходят либо с большой скоростью, либо в теплоизолированном сосуде. Адиабатические процессы используют, например, в двигателях внутреннего сгорания, в холодильных приборах.

Во всех реальных тепловых машинах происходят те или иные потери энергии. Если в машине отсутствуют потери на теплопроводность, трение и т.д., т.е. нет необратимых потерь, то тепловая машина называется идеальной. Термодинамический процесс в идеальной тепловой машине должен протекать настолько медленно, чтобы его можно было рассматривать как последовательный переход от одного равновесного состояния к другому. Предполагается, что этот процесс является обратимым, то есть его можно провести в обратном направлении без изменения совершенной работы и переданного количества теплоты. Анализируя работу тепловых двигателей, французский инженер Сади Карно в 1824 г. нашел, что найвыгоднейшим, с точки зрения КПД, является обратимый круговой процесс, состоящий из изотермических и адиабатных процессов. Прямой круговой процесс, состоящий из двух изотермических процессов и двух адиабатических, называется циклом Карно.

КПД цикла Карно — максимально возможный КПД любой тепловой машины.

КПД цикла Карно определяется температурами нагревателя и холодильника.

η = \(\frac{T_{H} — T_{x}}{T_{H}}\) , где:

η — коэффициент полезного действия , КПД,

Т_Н — температура нагревателя [К],

Т_Х — температура холодильника [К].

Обогреватели Deuce – Aerotherm

699,00 $

Двойка количество

Категория: Обогреватели

• Описание

• Дополнительная информация

Описание

• Наш самый прочный обогреватель, ранее приобретенный NASA и THE WEATHER CHANNEL

• Сохраняет тепло двигателя зимой за счет равномерного нагрева всех частей двигателя

• Используются два (2) нагревательных элемента по 800 Вт

• Простой в использовании термостат автоматически поддерживает заданную температуру

• Может оставаться подключенным к сети всю зиму, создавая тот же эффект, что и отапливаемый ангар, поддерживающий постоянно прогретый двигатель, или может использоваться как традиционный предпусковой подогреватель непосредственно перед полетом

• С прочным высокопроизводительным вентилятором CFM, изготовленным в Германии, а также с термостатом на 100 000 циклов + резервным термостатом сброса

• Все компоненты модульные и легко заменяемые

• Обеспечивает 6500 БТЕ тепла при температуре 210 градусов по Фаренгейту в моторный отсек

• Энергоэффективный (можно эксплуатировать примерно за 64 цента в день (температура окружающей среды 0 градусов) или меньше (электрические характеристики см. в разделе часто задаваемых вопросов)

• Предварительный нагрев за 90 минут или меньше (если температура окружающей среды выше 0 градусов по Фаренгейту) или полный нагрев (включая масло) за 2-3 часа в зависимости от наружной температуры

• Портативный и весит всего 11 фунтов

• Каждый заказ включает 1 ОБОГРЕВАТЕЛЬ, 2 ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ШЛАНГА, 4 ГУБКИ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВПУСКОВ ДВИГАТЕЛЯ И СУМКУ ДЛЯ УДОБНОГО ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ

• Для двухдвигательных самолетов этот блок можно настроить, добавив тумблер, чтобы оператор мог управлять блоком на мощности 800 или 1600 Вт с помощью переключателя.

Это единственный обогреватель, совместимый с двухмоторными самолетами. Необходимо заказывать по телефону, если вам нужен индивидуальный блок (двойка с тумблером), так как они изготавливаются на заказ.

• СПЕЦИАЛЬНО ПРЕДНАЗНАЧЕН ТОЛЬКО ДЛЯ РАБОТЫ НАПРЯЖЕНИЕМ 110–120 В

По мнению большинства экспертов, лучший способ прогреть двигатель самолета — это отапливаемый ангар, и мы разработали все обогреватели по такому же принципу.

Подача сильного тепла в моторный отсек может привести к запуску двигателя, но корпус двигателя, коленчатый вал и цилиндры состоят из разных металлов, которые нагреваются с разной скоростью. Если во время пуска теплое только моторное масло, а не весь двигатель, это может привести к повреждению.

Непрерывная рециркуляция нагретого воздуха, подаваемого нашими продуктами, равномерно нагревает все в моторном отсеке, включая моторное масло, что обеспечивает меньший износ двигателя и легкий запуск.

ПОПРОБУЙТЕ И ЕСЛИ ВЫ НЕ УДОВЛЕТВОРЕНЫ, ВЕРНИТЕ ЕГО ДЛЯ ПОЛНОГО ВОЗВРАТА

Руководство по продукту: Руководство пользователя Deuce

Дополнительная информация

Общая физика II