Ответьте на вопросы по физике, пожалуйста!

1) Станет ли КПД теплового двигателя  равным 100% , если исчезнет трение между частями машины?

2) Газ изотермически сжимается. Отдает или получает он при этом некоторое кол-во теплоты?

3)В каком случае при нагревании газа надо передать ему большее кол-во теплоты- при изобарном или изохорном процессе?Обоснуйте ваш ответ.

4)В каком процессе все кол-во теплоты, переданное газу, превращается в работу?

5)Газу передается некоторое кол-во теплоты. Может ли температура газа при этом понижаться?

Ответьте пожалуйста, очень нужно!!!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Станет ли КПД теплового двигателя равным 100%, если исчезнет трение между частями машины?

Нет, КПД теплового двигателя не станет равным 100%, даже если полностью исчезнет трение между частями машины.

Это объясняется тем, что для работы теплового двигателя необходимо нагревать рабочее тело от нагревателя и передавать часть теплоты холодильнику. Согласно второму закону термодинамики, невозможно полностью преобразовать полученную от нагревателя теплоту в механическую работу. Поэтому часть теплоты всегда будет отдаваться холодильнику.

2) Газ изотермически сжимается. Отдаёт или получает он при этом некоторое количество теплоты?

При изотермическом сжатии газ отдаёт некоторое количество теплоты окружающей среде.

Объяснение: при изотермическом процессе температура газа остаётся постоянной. Следовательно, его внутренняя энергия не изменяется. При сжатии над газом совершается работа, поэтому, чтобы температура не повышалась, газ должен отдать такое же количество теплоты окружающей среде.

3) В каком случае при нагревании газа надо передать ему большее количество теплоты — при изобарном или изохорном процессе? Обоснуйте свой ответ.

Большее количество теплоты необходимо передать газу при изобарном процессе.

Объяснение: при изохорном процессе объём газа не изменяется, поэтому газ не совершает работу. Вся переданная теплота идёт на увеличение его внутренней энергии.

При изобарном процессе газ нагревается и расширяется, совершая работу над окружающими телами. Поэтому переданная ему теплота расходуется и на увеличение внутренней энергии, и на совершение работы.

Следовательно, при одинаковом повышении температуры газа теплоты при изобарном нагревании требуется больше, чем при изохорном.

4) В каком процессе всё количество теплоты, переданное газу, превращается в работу?

В изотермическом процессе идеального газа.

Объяснение: при изотермическом процессе температура газа не изменяется, поэтому его внутренняя энергия остаётся постоянной. Согласно первому закону термодинамики:

Так как $\Delta U=0$, получаем:

Следовательно, всё количество теплоты, переданное газу, превращается в работу.

5) Газу передаётся некоторое количество теплоты. Может ли температура газа при этом понижаться?

Да, температура газа может понижаться, несмотря на то что ему передаётся теплота.

Это возможно, если газ расширяется и совершает работу, причём работа газа больше количества полученной теплоты.

Согласно первому закону термодинамики:

Если $A>Q$, то внутренняя энергия газа уменьшается. Поскольку внутренняя энергия идеального газа зависит от температуры, температура газа будет понижаться.

Итог: температура газа может уменьшаться даже при получении теплоты, если газ совершает большую работу, чем получает энергии в виде теплоты.