Термодинамика и тепловые двигатели, 10 класс — тест по главе 10

Термодинамика не спрашивает, из чего состоит вещество, — она следит за энергией на входе и на выходе. Двух законов хватает, чтобы рассчитать двигатель и объяснить, почему у него никогда не будет стопроцентного коэффициента полезного действия.

Что проверяется

Внутренняя энергия тела и её зависимость от температуры; два способа изменения внутренней энергии — теплопередача и совершение работы. Работа газа при расширении и сжатии, вычисление работы при изобарном процессе, работа как площадь под графиком в координатах давление — объём. Первый закон термодинамики и его запись для каждого изопроцесса. Тепловые двигатели: нагреватель, рабочее тело и холодильник, работа за цикл, коэффициент полезного действия и максимальный КПД идеальной машины. Второй закон термодинамики, необратимость тепловых процессов, невозможность вечного двигателя второго рода.

Работу и теплоту различают по знаку и адресату

Полученная газом теплота считается положительной, совершённая газом работа — тоже; но при сжатии работу совершают над газом, и в уравнение она входит с обратным знаком. Из-за путаницы со знаками задача решается «в другую сторону», поэтому знакам посвящено отдельное задание.

КПД считают двумя способами

Через количества теплоты — по отношению разности полученной и отданной теплоты к полученной, — и через температуры нагревателя и холодильника для идеальной машины. Второй способ даёт предел, выше которого реальный двигатель подняться не может; в работе есть задача на каждый из способов и задание на сравнение нескольких двигателей.

Как устроена работа

Одиннадцать заданий: расчёт изменения внутренней энергии, работы газа, КПД по теплоте и по температурам, работы двигателя за цикл с числовым ответом, выбор варианта и нескольких верных, соответствие между процессом и записью первого закона, восстановление пропусков и упорядочивание двигателей по КПД. Работа рассчитана примерно на двадцать пять минут; баллы переводятся в отметку по шкале пятьдесят, семьдесят и восемьдесят пять процентов.

Условия прохождения

Работа доступна и на компьютере, и на мобильном телефоне: интерфейс сам подстраивается под размер экрана. Благодаря настраиваемому периоду прохождения тест подходит и для домашней работы. Система контроля добросовестности регистрирует переходы в посторонние вкладки и приложения во время выполнения.