Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. а) батарея водяного отопления б) паровая турбина в) паровоз 1) совершение работы за счет внутренней энергии 2) работа пара при расширении 3) конвекция 4) излучение Во время какого такта двигатель внутреннего сгорания совершает полезную работу? Цикл ДВС состоит из 4 тактов (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск). Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы опустили в стакан с горячей водой. Одинаковое ли количество теплоты получат они от воды? Удельная теплоёмкость алюминия 920 Дж/кг·°C, серебра 250 Дж/кг·°C. В каком случае газ в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта впуска или к концу такта сжатия? Имеются два проводника с одинаковой площадью поперечного сечения, изготовленные из одного и того же материала, но первый в двое короче второго. Какой из проводников имеет большее сопротивление и во сколько раз?

Давай разберём все вопросы по порядку:

1. Соответствие устройств и физических явлений

• а) батарея водяного отопления → 3) конвекция
  Объяснение: вода в батарее нагревается, поднимается вверх, а остывшая опускается, создавая конвекционные потоки, которые переносят тепло по комнате.

• б) паровая турбина → 2) работа пара при расширении
  Объяснение: в турбине пар расширяется, отдает свою энергию лопаткам турбины, совершая механическую работу.

• в) паровоз → 1) совершение работы за счет внутренней энергии
  Объяснение: топливо сгорает в котле, выделяя теплоту, которая превращается в пар — внутренняя энергия пара приводит в движение поршни.

Примечание: излучение (4) здесь не используется, так как ни одно устройство из списка не работает на принципе теплового излучения.

2. Такт, во время которого ДВС совершает полезную работу

Цикл ДВС:

1. Впуск → смесь топлива и воздуха поступает в цилиндр.

2. Сжатие → смесь сжимается, давление растёт.

3. Рабочий ход → смесь воспламеняется, давление резко увеличивается, поршень движется вниз, совершая полезную работу.

4. Выпуск → отработавшие газы удаляются из цилиндра.

Ответ: полезная работа совершается во время рабочего хода.

3. Количество теплоты, получаемое алюминиевой и серебряной ложками

Формула тепла: $Q = m c \Delta T$

• Масса ложек одинаковая.

• Температура воды и конечная температура одинаковы (при равновесии).

• Удельная теплоёмкость алюминия $c_{Al} = 920$ Дж/кг·°C, серебра $c_{Ag} = 250$ Дж/кг·°C.

Вывод: алюминиевая ложка получит больше теплоты, чем серебряная, так как её теплоёмкость выше.

4. Внутренняя энергия газа в цилиндре ДВС

• К концу такта впуска цилиндр наполнен смесью при атмосферном давлении и относительно низкой температуре.

• К концу такта сжатия смесь сжата, давление и температура значительно выше.

Так как внутренняя энергия газа напрямую зависит от температуры (для идеального газа), большую внутреннюю энергию газ имеет к концу сжатия.

5. Сопротивление двух проводников

Формула сопротивления:

• Материал одинаковый → удельное сопротивление $\rho$ одинаково

• Площадь сечения $S$ одинаковая

• Первый проводник в 2 раза короче второго ($L_1 = \frac{1}{2} L_2$)

Вывод: первый проводник имеет меньшее сопротивление, ровно в 2 раза меньше, чем у второго.

Если нужно, я могу составить краткую таблицу всех ответов для наглядности.

Хотите, чтобы я это сделал?