vchilka.in.ua 1
Основи термодинаміки


  1. Свинцева куля летить із швидкістю 200м/с. На скільки зміниться температура кулі, якщо вся її кінетична енергія при ударі піде на нагрівання кулі. Питома теплоємність свинцю 0,1 кДж/кг·К.

  2. Лід масою 20кг при температурі – 200С занурили у 20л води при температурі 760С. Знайти масу розплавленого льоду. Питома теплота плавлення льоду 330кДж/кг.

  3. У латунний калориметр масою 128г, де міститься 240г води при температурі 8,40С, опустили металеве тіло масою 380г, нагріте до температури 1000С. Теплова рівновага встановилась при температурі 21,50С. Визначте питому теплоємність речовини тіла.

  4. Яку швидкість V повинна мати свинцева куля, щоб унаслідок удару в сталеву плиту вона розплавилась? Температура кулі до удару t0 = 167С, температура плавлення свинцю t1 = 327С, питома теплота плавлення свинцю q = 0,25105 Дж/кг, питома теплоємність свинцю 125 Дж/(кгК). Вважати, що вся кінетична енергія йде на нагрівання і плавлення кулі.

  5. На скільки градусів нагріється вода, падаючи з висоти 14м, якщо 30% здійсненої при падінні роботи витрачається на нагрівання води? g=10 м/c2, питома теплоємність води 4200 Дж/(кгград).

  6. На яку висоту можна було б підняти вантаж масою 1т, якщо вдалося б повністю використати енергію, що звільняється при охолодженні 1кг води від 1000С до 200С?
  7. Сталевий бур масою 0,09кг, нагрітий при гартуванні до 8400С, опущено в посудину, яка містить машинне масло при 200С. Скільки масла потрібно взяти, щоб його кінцева температура не перевищила 700С? Питома теплоємність масла 1900 Дж/(кгград), питома теплоємність сталі 460 Дж/(кгград).


  8. Знайти кінцеву температуру, коли в алюмінієву посудину масою 0,2кг, що містить 2кг води при 300С, опустити 0,5кг льоду при 00С?

Cалюмін.=896 Дж/(кгград); Сльоду=2100 Дж/(кгград); Своди= 4200 Дж/(кгград);

  1. При адіабатному розширенні 10 молей одноатомного ідеального газу здійснили роботу 249Дж. На скільки зменшилась температура газу?

  2. В посудині ємністю 2,9л знаходиться одноатомний ідеальний газ при 170С і тиску 105Па. Газ ізохорно нагрівають на 1000С. Знайти зміну внутрішньої енергії газу.

  3. Одноатомному ідеальному газу надано 14кДж теплоти. При цьому газ ізобарно розширився . Знайти зміну внутрішньої енергії.

  4. Газ, молярна маса якого  = 0,040 кг/моль, ізобарно нагрівають на Т = 100 К. При цьому газ виконує роботу А = 8,31 Дж. Обчисліть масу газу (в г). (R = 8,31 Дж/(мольК)).

  5. У циліндрі знаходиться 2кг газу з молярною масою 0,04кг/моль. Знайти роботу газу при його ізобарному нагріванні на 1000С.

  6. У процесі ізобарного розширення при тиску 0,6МПа газу надано 40 МДж теплоти. Знайти зміну внутрішньої енергії газу, якщо його об’єм збільшився на 2 м3. Відповідь дати у МДж.

  7. Свинцева куля масою 10г, що летіла із швидкістю 400 м/с вдарилась об перешкоду і зупинилась. У внутрішню енергію кулі перетворилось 60% її кінетичної енергії. Знайти зміну внутрішньої енергії кулі при ударі.
  8. Два шматки криги масами по 500 г при температурі 272 К у вакуумі труться один об одного за допомогою двигуна, який розвиває потужність 10 Вт. Через який час (в годинах) вони розтануть, якщо на плавлення йде вся енергія двигуна? Питома теплота плавлення льоду Дж/кг.


  9. У циліндрі під тиском 3105 Па міститься 1 м3 повітря при 300 К. Яка буде виконана робота (в кДж) при його ізобарному нагріванні на 10 К?

  10. На скільки зміниться (в кДж) внутрішня енергія 5 кг ртуті внаслідок охолодження від 288 К до 228 К? Питома теплоємність ртуті 140 Дж/(кгК).

  11. Газ, розширюючись ізобарно при тиску 2·105 Па, виконує роботу 200 Дж. Визначити початковий об’єм газу (в дм3) , якщо кінцевий об’єм становить 2,5·10-3 м3.

  12. Газ, що перебуває під тиском Р = 105 Па, ізобарно розширився, виконавши роботу А = 25 Дж. Який початковий об’єм газу (в літрах), якщо після розширення він становив 22,4 л?

  13. Визначити внутрішню енергію (у МДж) гелію, що заповнює аеростат об’ємом 60 м3 при тиску 100 кПа.



  1. При зменшенні об’єму одноатомного газу в 3,6 рази його тиск збільшується на 20%. У скільки разів зменшилася внутрішня енергія?

  2. 1 кмоль одноатомного газу нагрівають на 100 К при сталому об’ємі. Визначте кількість теплоти, переданої газу (у кДж). R = 8,3 Дж/(мольК).

  3. Газ, розширюючись ізобарно при тиску 2105 Па, виконує роботу 200 Дж. Визначити початковий об’єм газу (в літрах), якщо кінцевий об’єм становить 2,5103 м3.

  4. Газ, що перебуває під тиском 105 Па, ізобарно розширився, виконавши роботу А = 25 Дж. На скільки збільшився об’єм газу (в літрах)?

  5. У циліндрі при температурі 293 К міститься 1,4 кг азоту. Яка робота (у кДж) буде виконана при ізобарному нагріванні азоту до 393 К? Молярна маса азоту 0,028 кг/моль. R = 8,3 Дж/(мольК)
  6. У циліндрі двигуна внутрішнього згорання під час роботи утворюються гази, температура яких 7270С. Двигун втрачає за одиницю часу 36 кг палива. Яку максимальну корисну потужність може розвинути цей двигун? Питома теплота згорання палива q=43МДж/кг.


  7. Реактивний літак пролітає зі швидкістю 900 км/год шлях 1800 км, витрачає масу палива 4 т. Потужність двигуна літака 5900 кВт, його к.к.д. 23%. Яка питома теплота згорання q палива, яке використовує літак?

  8. К.к.д. теплового двигуна 30%. Його робоче тіло – газ, одержав від нагрівника кількість теплоти 10 кДж. Розрахуйте температуру нагрівника, якщо температура холодильника 200С.

  9. Шляхом випаровування 240 г аміаку 0,60 л води при 180С перетворили в кригу. Знайти к.к.д. цієї холодильної установки.

  10. Внаслідок циклічного процесу газ виконав роботу А = 100 Дж і передав холодильникові Q = 140 Дж теплоти. Визначте к.к.д. циклу (у відсотках).

1) 12%; 2) 22 %; 3) 32 %; 4) 42 %; 5) 52 %.

  1. Температура нагрівача 147С, а холодильника 42С. Яку роботу (в кДж) виконає ідеальний тепловий двигун, якщо робоче тіло отримує від нагрівача 10 кДж теплоти?



  1. Ідеальна теплова машина працює за циклом Карно. При цьому 80% теплоти, одержуваної від нагрівника, передається холодильнику, температура якого 7С. Визначте абсолютну температуру нагрівника.

  2. При пострілі з гармати згоряє 6 кг пороху. Маса снаряда 30 кг, а швидкість його вильоту із дула 400 м/с. Визначте к.к.д. гармати (у %), якщо теплота згоряння пороху 3,2 МДж/кг.

  3. Якою повинна бути абсолютна температура нагрівача Т1, щоб досягти к.к.д. теплового двигуна 40%, якщо температура холодильника становить Т2 = 300 К?

  4. Ідеальна теплова машина має к.к.д. 60%. У скільки разів кількість теплоти, яка отримана від нагрівника більша за кількість теплоти, яка віддана холодильнику.