1. Найдите, насколько изменилась внутренняя энергия газа, если в тепловом двигателе газ получил 200 Дж тепла и совершил работу 63 Дж {2} 2.Какое количество теплоты получил газ, если внешние силы совершили работу 0,3к Дж и в результате внутренняя энергия увеличилась на 0,5 кДж? {2}

3. Подчеркните обратимые процессы: {2}

А) растворение краски в воде

В) удар футбольного мяча о стену

С) диффузия в газах

Д) незатухающее колебание пружины

Е) замерзание воды

4. Сформулируйте второй закон термодинамики {1}

5. В тепловом двигателе температура холодильника составляет 350 К, а температура нагревателя равна 500 К. Определите максимальный возможный КПД двигателя (в %). {2}

1. Чтобы найти изменение внутренней энергии газа, мы должны учесть, что внутренняя энергия газа изменяется из-за полученного тепла и выполненной работы:
ΔU = Q - W
где ΔU - изменение внутренней энергии газа,
Q - полученное тепло,
W - совершенная работа.

В нашем случае, Q = 200 Дж и W = 63 Дж, поэтому
ΔU = 200 Дж - 63 Дж
ΔU = 137 Дж

Таким образом, изменение внутренней энергии газа составляет 137 Дж.

2. Чтобы найти количество полученного тепла, мы должны учесть, что внутренняя энергия газа увеличивается из-за работы, которую совершают внешние силы:
Q = ΔU + W
где Q - количество полученного тепла,
ΔU - изменение внутренней энергии газа,
W - совершенная работа.

В нашем случае, ΔU = 0,5 кДж = 500 Дж и W = 0,3 кДж = 300 Дж, поэтому
Q = 500 Дж + 300 Дж
Q = 800 Дж

Таким образом, газ получил 800 Дж тепла.

3. Ответы:
А) растворение краски в воде - обратимый процесс (краска можно извлечь из воды обратным способом).
В) удар футбольного мяча о стену - необратимый процесс (кинетическая энергия мяча превращается в другие формы энергии, такие как тепло и звук).
С) диффузия в газах - обратимый процесс (газы могут смешиваться и размещаться раздельно).
Д) незатухающее колебание пружины - обратимый процесс (пружина может колебаться в обоих направлениях без потери энергии).
Е) замерзание воды - обратимый процесс (лед может быть расплавлен, чтобы получить воду).

4. Второй закон термодинамики гласит, что невозможно создать такое устройство, которое при работе только с тепловым резервуаром передаст всю полученную энергию в работу, не вызывая изменения статистической характеристики этого резервуара.

5. КПД (КПЕ) теплового двигателя определяется разностью температур между нагревателем и холодильником. Можно использовать формулу:
КПД = (1 - Tн / Tнагр) * 100%
где КПД - коэффициент полезного действия (КПЕ) двигателя,
Tн - температура холодильника,
Tнагр - температура нагревателя.

В нашем случае, Tн = 350 K и Tнагр = 500 K, поэтому
КПД = (1 - 350 K / 500 K) * 100%
КПД = (1 - 0,7) * 100%
КПД = 0,3 * 100%
КПД = 30%

Таким образом, максимальный возможный КПД двигателя составляет 30%.