Karno dvigateliga misol – ideal issiqlik dvigateli (termodinamikaning ikkinchi qonunini qo'llash)

16 ta Karno dvigatellariga misollar – ideal issiqlik dvigatellari (termodinamikaning ikkinchi qonunining qo'llanilishi)

1. Yon tomondagi Carnot dvigatelining P – V grafigiga qarang! Agar issiqlik yutilsa (Q)₁) = 10 000 joul, keyin miqdor biznes mashina nima qiladi Karno bu…

A. 1.500 J

B. 4.000 J

C. 5.000 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

Munozara

Bu aniq :

Past harorat (T)₂) = 400 K

Yuqori harorat (T₁) = 800 K

Yutilgan issiqlik (Q)₁) = 10 000 Joul

So'ralgan Carnot dvigateli tomonidan ishlab chiqarilgan ish (W)

Javob :

Ideal issiqlik dvigatelining (Carnot dvigateli) samaradorligi:

Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish:

W = e Q₁

W = (1/2)(10.000) = 5000 Joul

To'g'ri javob C.

2. Yon tomondagi rasmga qarang! Dvigatelning bir siklda bajaradigan ish hajmi...

A. 300 J

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 700 J

Munozara

Ma'lumki:

Past harorat (T)_L) = 400 K

Yuqori harorat (T_H) = 600 K

Yutilgan issiqlik (Q)₁) = 10 000 Joul

So'ralgan Carnot dvigateli tomonidan ishlab chiqarilgan ish (W)

Javob:

Ideal issiqlik dvigatelining (Carnot dvigateli) samaradorligi:

Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish:

W = e Q₁

W = (1/3)(600) = 200 Joul

To'g'ri javob E.

3. Quyidagi ABCDA Carnot sikli grafigiga qarang! Grafikdagi ma'lumotlarga asoslanib, Carnot dvigatelining samaradorligi…

A. 10%

B. 20%

C. 25%

D. 30%

E. 35%

Munozara

Bu aniq :

Past harorat (T)_L) = 350 K

Yuqori harorat (T_H) = 500 K

So'ralgan Carnot dvigatelining samaradorligi (e)

Javob :

Carnot dvigatelining samaradorligi:

e = (T_H - T_L) / T_H

e = (500 – 350) / 500

e = 150 / 500

e = 0,3

e = 30/100 = 30%

To'g'ri javob D.

4. Carnot dvigatelining quyidagi fotovoltaik grafigida yuqori haroratli rezervuar 600 K, past harorat esa 400 K ga teng. Agar dvigatel tomonidan bajarilgan ish Vt bo'lsa, past haroratda ajralib chiqadigan issiqlik...

A. V.

B. 2 G'arb

C. 3 Vt

D. 4 W

Sharqiy 6 G'arb

Munozara

Bu aniq :

Past harorat (T)_L) = 400 K

Yuqori harorat (T_H) = 600 K

So'ralgan Past haroratlarda ajralib chiqadigan issiqlik (Q₂)

Javob :

Carnot dvigatelining samaradorligi :

e = (T_H - T_L) / T_H

e = (600 – 400) / 600

e = 200 / 600

e = 1/3

Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :

W = e Q₁

Tavsif: W = mashina tomonidan bajarilgan ish, e = mashina samaradorligi, Q₁ = mashina tomonidan yutilgan issiqlik.

W = (1/3)(Q)₁)

3W = Q₁

Past haroratlarda ajralib chiqadigan issiqlik :

Q₂ = Q₁ - V

Q₂ = 3W – W

Q₂ = 2 Vt

To'g'ri javob B.

5. Karno siklining foton nurlanish grafigi quyidagi rasmga o'xshaydi. Agar atrof-muhitga 3.000 Joul issiqlik chiqarilsa, u holda tizim tomonidan yutilgan issiqlik...

A. 3.000 J

B. 4.000 J

C. 4.800 J

D. 6.000 J

E. 8.000 J

Munozara

Bu aniq :

Past harorat (T)_L) = 500 K

Yuqori harorat (T_H) = 800 K

Chiqarilgan issiqlik (Q)₂) = 10 000 Joul

So'ralgan Tizim tomonidan yutilgan issiqlik (Q₁)

Javob :

Carnot dvigatelining samaradorligi :

e = (T_H - T_L) / T_H

e = (800 – 500) /8600

e = 300 / 800

e = 3/8

Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :

W = e Q₁

W = (3/8)(Q)₁)

8W/3 = Q₁

Q₂ = Q₁ - V

Q₂ = 8W/3 – 3W/3

Q₂ = 5W/3

3Q₂ = 5 Vt

W = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800

Tizim tomonidan yutilgan issiqlik :

Q₁ = W + Q₂ = 1800 + 3000 = 4800 Joul

To'g'ri javob C.

6. Carnot dvigateli 800 K haroratda yuqori haroratli rezervuardan issiqlik oladi va samaradorlik 50% ga teng. Past haroratli rezervuar doimiyligini saqlab turganda 80% samaradorlikka erishish uchun yuqori haroratli rezervuarni… ga aylantirish kerak.

A. 1.600 K

B. 2.000 K

C. 2.400 K

D. 4.000 K

Sharqiy 6.400 K

Munozara

Ma'lumki:

Agar harorat yuqori bo'lsa (T_H) = 800 K, samaradorlik (e) = 50% = 0,5

So'ralgan: Yuqori harorat nima (T)_H) shuning uchun samaradorlik (e) = 80% = 0,8

Javob:

Past harorat = 400 Kelvin

Yuqori harorat nima (T)_H) shuning uchun samaradorlik (e) = 80%?

Yuqori harorat = 2.000 Kelvin

To'g'ri javob B.

7. 600 K da yuqori haroratli rezervuarda ishlaydigan Carnot dvigatelining samaradorligi 40% ni tashkil qiladi. Past haroratli rezervuar doimiysi bilan 75% samaradorlikka erishish uchun yuqori haroratli rezervuarni… ga oshirish kerak.

A. 480 K

B. 840 K

C. 900 K

D. 1028 K

Sharqiy 1440 K

Munozara

Ma'lumki:

Agar harorat yuqori bo'lsa (T_H) = 600 K, samaradorlik (e) = 40% = 0,4

So'ralgan: Yuqori harorat nima (T)_H) shuning uchun samaradorlik (e) = 75% = 0,75

Javob:

Past harorat = 360 Kelvin

Yuqori harorat nima (T)_H) shuning uchun samaradorlik (e) = 75%?

Yuqori harorat = 1440 Kelvin

To'g'ri javob E.

8. Carnot dvigateli 800 K haroratda yuqori haroratli rezervuardan issiqlik oladi va samaradorlik koeffitsienti 50% ni tashkil qiladi. Rezervuarning past haroratini saqlab turganda 80% samaradorlikka erishish uchun yuqori haroratli rezervuarni… ga aylantirish kerak.

A. 1.600 K
B. 2.000 K
C. 2.400 K
D. 4.000 K
Sharqiy 6.400 K

Munozara
Ma'lumki:
Agar yuqori harorat (TH) = 800 K bo'lsa, samaradorlik (e) = 50% = 0,5
Savol: Samaradorlik (e) = 80% = 0,8 bo'lishi uchun eng yuqori harorat (TH) nima?
Javob:
Past harorat = 400 Kelvin

Samaradorlik (e) = 80% bo'lishi uchun yuqori harorat (TH) nima?
Yuqori harorat = 2.000 Kelvin
To'g'ri javob B.

9. 600 K da yuqori haroratli rezervuarda ishlaydigan Carnot dvigatelining samaradorligi 40% ga teng. Past haroratli rezervuar doimiy bo'lib qolganda 75% samaradorlikka erishish uchun yuqori haroratli rezervuarni… ga oshirish kerak.

A. 480 K
B. 840 K
C. 900 K
D. 1028 K
Sharqiy 1440 K

Munozara
Ma'lumki:
Agar yuqori harorat (TH) = 600 K bo'lsa, samaradorlik (e) = 40% = 0,4
Savol: Samaradorlik (e) = 75% = 0,75 bo'lishi uchun eng yuqori harorat (TH) nima?
Javob:
Past harorat = 360 Kelvin

Samaradorlik (e) = 75% bo'lishi uchun yuqori harorat (TH) nima?
Yuqori harorat = 1440 Kelvin
To'g'ri javob E.

10. 1200 Kelvin haroratda issiqlikni yutib, 300 Kelvin haroratda issiqlikni rad etadigan Carnot dvigatelining samaradorligi…

Munozara
Bu aniq :
Yuqori harorat (T_H) = 1200 K
Past harorat (T)_L) = 300 K
So'ralgan Carnot dvigatelining samaradorligi (e)
Javob :
11. Carnot dvigateli 727 oralig'ida siklda ishlaydi^oC va 127^oC. Dvigatel yuqori haroratli rezervuardan 6000 Joul issiqlikni yutadi. Dvigatelning samaradorligi va bir siklda dvigatel tomonidan bajarilgan ish…

Munozara
Bu aniq :
Yuqori harorat (T_H) = 727^oC + 273 = 1000 K
Past harorat (T)_L) = 127^oC + 273 = 400 K
Yutilgan issiqlik (Q)_H) = 10 000 Joul
So'ralgan Dvigatel tomonidan bir siklda bajarilgan samaradorlik (e) va ish (Vt)
Javob :
Carnot dvigatelining samaradorligi :
Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :
W = e Q_H
W = (0,6)(6000)
W = 3600 Joul

12. Carnot dvigateli 527 yuqori haroratli rezervuar orasida ishlaydi^oC va past haroratli rezervuar 127^oC. Carnot dvigateli issiq rezervuardan 10 000 Joul issiqlikni yutadi. Har bir siklda dvigatel tomonidan rad etilgan issiqlik miqdori…
Munozara
Bu aniq :
Yuqori harorat (T_H) = 527^oC + 273 = 800 K
Past harorat (T)_L) = 127^oC + 273 = 400 K
Yutilgan issiqlik (Q)_H) = 10 000 Joul
So'ralgan Dvigatel tomonidan har bir siklda rad etilgan issiqlik
Javob :
Ideal issiqlik dvigatelining (Carnot dvigateli) samaradorligi:
Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish:
W = e Q₁
W = (0,5)(10.000)
W = 5000 Joul
Dvigatel tomonidan har bir siklda chiqariladigan issiqlik (Q)_L) = issiqlik yutilgan (Q_H) – bajarilgan ish (V)
Q_L = Q_H - V
Q_L = 10.000 - 5000
Q_L = 5000 Joul
Dvigatel tomonidan har bir siklda tarqatiladigan issiqlik = 5000 Joul

13. Quyidagi grafik asosida Carnot dvigatelining bir siklda bajargan samaradorligi va ishini aniqlang...
Munozara

Bu aniq :
Yuqori harorat (T_H) = 800 K
Past harorat (T)_L) = 300 K
Yutilgan issiqlik (Q)_H) = 10 000 Joul
So'ralgan Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan samaradorlik (e) va ish (W)
Javob :
Carnot dvigatelining samaradorligi :
Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :
W = e Q_H
W = (0,625)(1000)
W = 625 Joul

14. Quyidagi ABCDA Karno sikli grafigiga qarang!
Grafikdagi ma'lumotlarga asoslanib, Carnot dvigatelining samaradorligi…

A. 10%
B. 20%
C. 25%
D. 30%
E. 35%

Munozara
Bu aniq :
Suhu past (T_L) = 350 K
Yuqori harorat (T_H) = 500 K
So'ralgan Carnot dvigatelining samaradorligi (e)
Javob :

Carnot dvigatelining samaradorligi:
e = (T_H - T_L) / T_H
e = (500 – 350) / 500
e = 150 / 500
e = 0,3
e = 30/100 = 30%
To'g'ri javob D.

15. Quyidagi Carnot dvigatelining fotovoltaik grafigida yuqori haroratli rezervuar 600 K, past harorat esa 400 K ga teng. Agar biznes Dvigatel tomonidan bajarilgan issiqlik Vt ga teng, keyin past haroratda ajralib chiqadigan issiqlik...

A. V.
B. 2 G'arb
C. 3 Vt
D. 4 W
Sharqiy 6 G'arb

Munozara
Bu aniq :
Past harorat (T)_L) = 400 K
Yuqori harorat (T_H) = 600 K
So'ralgan Past haroratlarda ajralib chiqadigan issiqlik (Q₂)
Javob :
Carnot dvigatelining samaradorligi :
e = (T_H - T_L) / T_H
e = (600 – 400) / 600
e = 200 / 600
e = 1/3
Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :
W = e Q₁
Tavsif: W = mashina tomonidan bajarilgan ish, e = mashina samaradorligi, Q₁ = mashina tomonidan yutilgan issiqlik.
W = (1/3)(Q)₁)
3W = Q₁
KAlor past haroratlarda ajralib chiqadi :
Q₂ = Q₁ - V
Q₂ = 3W– W
Q₂ = 2 Vt
To'g'ri javob B.

16. Karno siklining PV grafigi quyidagi rasmga o'xshaydi. Agar issiqlik atrof-muhitga 3.000 Joul miqdorida issiqlik chiqariladi, keyin tizim tomonidan yutilgan issiqlik…
A. 3.000 J
B. 4.000 J
C. 4.800 J
D. 6.000 J
E. 8.000 J
Munozara
Bu aniq :
Past harorat (T)_L) = 500 K
Yuqori harorat (T_H) = 800 K
Chiqarilgan issiqlik (Q)₂) = 10 000 Joul
So'ralgan Tizim tomonidan yutilgan issiqlik (Q₁)
Javob :
Carnot dvigatelining samaradorligi :
e = (T_H - T_L) / T_H
e = (800 – 500) /8600
e = 300 / 800
e = 3/8
Carnot dvigateli tomonidan bajarilgan ish :
W = e Q₁
W = (3/8)(Q)₁)
8W/3 = Q₁
 
Q₂ = Q₁ - V
Q₂ = 8W/3 – 3W/3
Q₂ = 5W/3
3Q₂ = 5 Vt
W = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800
KAlor tizim tomonidan so'riladi :
Q₁ = W + Q₂ = 1800 + 3000 = 4800 Joul
To'g'ri javob C.

Savol manbasi:

O'rta maktab/kasb-hunar maktabi uchun fizika fanidan milliy imtihon savollari