1) Какие из примеров соответствуют превращению внутренней энергии в механическую? 1. Вода кипит в открытой кастрюле. 2. Кипящая вода приподнимает крышку кастрюли. 3. Кипящая вода активно испаряется. 2) Общим для всех тепловых двигателей является наличие: 1. Поршня. 2. Клапанов. 3. Холодильника. 3) В тепловых двигателях в качестве рабочих тел не используют твердые тела и жидкости, потому что: 1. Они малосжимаемы. 2. Они обладают большой плотностью. 3. Их трудно нагреть. 4) Что чаще всего выступает в роли холодильника в тепловом двигателе? 1. Радиатор системы охлаждения. 2. Охлаждающая жидкость. 3. Атмосфера.

Разберём каждый вопрос подробно:

1) Какие из примеров соответствуют превращению внутренней энергии в механическую?

• Вода кипит в открытой кастрюле — здесь происходит только превращение внутренней энергии в тепловую энергию и энергию пара, механическая работа непосредственно не совершается. Не подходит.

• Кипящая вода приподнимает крышку кастрюли — здесь тепло от воды увеличивает давление пара, и крышка приподнимается за счёт этого давления. Это именно превращение внутренней энергии воды в механическую работу. Подходит.

• Кипящая вода активно испаряется — испарение связано с увеличением внутренней энергии молекул, но механическая работа не совершается (если только пар не делает работу на внешние объекты). Не подходит.

Правильный ответ: только пример 2.

2) Общим для всех тепловых двигателей является наличие:

Тепловой двигатель — устройство, которое преобразует теплоту в механическую работу. Для этого обязательно должно быть:

• Рабочее тело, которое нагревается и расширяется;

• Источник тепла;

• Холодильник (теплоотвод) — чтобы часть тепла могла уходить, иначе процесс не будет циклическим.

• Поршня — есть не во всех тепловых двигателях (например, турбина).

• Клапанов — тоже не обязательны во всех конструкциях.

• Холодильника — обязательно, чтобы отводить часть тепла и поддерживать цикличность.

Правильный ответ: 3.

3) В тепловых двигателях в качестве рабочих тел не используют твердые тела и жидкости, потому что:

Рабочее тело должно сильно изменять объём при нагревании, чтобы совершать работу.

• Твердые тела и жидкости малосжимаемы, их объём практически не изменяется при нагревании, поэтому они неэффективны для превращения тепла в механическую работу.

• Большая плотность или сложность нагрева не являются главной проблемой.

Правильный ответ: 1.

4) Что чаще всего выступает в роли холодильника в тепловом двигателе?

Холодильник — это объект или система, куда тепловой двигатель отводит часть тепла:

• В автомобиле это радиатор системы охлаждения, который отводит тепло от двигателя в атмосферу.

• Иногда говорят про охлаждающую жидкость, но она лишь переносит тепло к радиатору.

• Атмосфера выступает как конечный приёмник тепла, но в конструкции двигателя именно радиатор выполняет функцию холодильника.

Правильный ответ: 1.

Итоговые ответы:

1. 2

2. 3

3. 1

4. 1