В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 4 раза больше абсолютной температуры холодильника. Если, не меняя температуры нагревателя, повысить температуру холодильника на 25%, то КПД этого двигателя станет равным.

1) 35% 2) 46% 3) 50% 4) 68% 5) 75%.

Дано:

Т1 = 4Т2

Т1¢ = Т1

Т2¢ = 1,25Т2

Решение:

К.п.д. идеального теплового двигателя:  Если Т2¢ = 1,25Т2, то » 68%

η2 – ?

Ответ: [4]

Тонкий резиновый шар радиусом 2 см наполнен воздухом при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении. Каков будет радиус шара, если его опустить в воду с температурой 4°С на глубину 20 м?

Дано:

r1 = 2 см = 0,02 м

t1 = 20°С, Т1 = 293 К

р1 = 105 Па

h = 20 м

t2 = 4°С, Т2 = 277 К

Решение:

p1 = pатм Давление на глубине p2 = pатм + ρgh = 3×105 Па. Запишем уравнение состояния газа для двух случаев: на воздухе и на глубине:  m = const, тогда

, а объем шара . Тогда

r2 – ?

 

 , отсюда 1,4 см.

Ответ: r2 = 1,4 см.

Какая часть газа осталась в баллоне, давление в котором было равно 12 МПа, а температура 27°С, если давление упало до 105 Па? Баллон при этом охладился до – 23°С.

Дано:

р1 = 12 Мпа = 12×106 Па

t1 = 27°С, Т1 = 300 К

р2 = 105 Па

t1 = – 23°С, Т2 = 250 К

Решение:

Т.к. мы имеем баллон, то объем газа не меняется, т.е. V = const. Если же часть газа выпустили, то изменилась его масса (была m1, стала m2). Запишем уравнение состояния газа для двух случаев: ; . Разделим второе уравнение на первое,

получим  или

Ответ: 

Эскалатор метро поднимает стоящего на нем пассажира за 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени будет подниматься пассажир, идущий вверх по движущемуся эскалатору.

Дано:

t1 = 1 мин

t2 = 3 мин

Решение:

 (с).

t3 – ?

Ответ: t3 = 45 c.


Электромагнетизм