10 запитань: закони, процеси, цикл Карно, ентропія та ідеальний газ
Запитання 1
Перший закон термодинаміки: ΔU = Q − W. Що означає W?
А Теплота, отримана системою
Б Внутрішня енергія
В Робота, виконана системою над зовнішніми тілами
Г Маса газу
W — робота, яку система виконує над зовнішніми тілами. Якщо газ стискають (W<0), то і ΔU збільшується. Закон є формулюванням збереження енергії.
Запитання 2
Під час ізотермного процесу в ідеальному газі температура залишається сталою. Яка зміна внутрішньої енергії ΔU?
А ΔU = 0
Б ΔU > 0
В ΔU < 0
Г Залежить від тиску
Для ідеального газу U залежить лише від температури. T = const → ΔU = 0. Тому Q = W: вся передана теплота перетворюється на роботу (або навпаки).
Запитання 3
Ізохорний процес — це процес при сталому…
А Тиску
Б Об'ємі
В Температурі
Г Ентропії
Ізо- = однакова, хорос (χώρος) = простір/об'єм. При V = const → W = 0, тому ΔU = Q. Весь підведений тепло йде на зміну внутрішньої енергії.
Запитання 4
КПД ідеального циклу Карно з нагрівачем T₁ = 500 К і холодильником T₂ = 300 К дорівнює…
А 30%
Б 50%
В 40%
Г 60%
η = 1 − T₂/T₁ = 1 − 300/500 = 1 − 0,6 = 0,4 = 40%. Цикл Карно — найефективніший оборотний цикл між двома теплообмінниками.
Запитання 5
Другий закон термодинаміки (формулювання Клаузіуса) стверджує, що…
А Енергія зберігається
Б Ентропія зменшується в ізольованих системах
В Теплота не може самовільно перетікати від холоднішого до гарячішого тіла
Г Ентропія абсолютно чорного тіла дорівнює нулю при T = 0
Формулювання Клаузіуса: теплота мимоволі тече тільки від гарячішого до холоднішого. Еквівалентне: в ізольованій системі ΔS ≥ 0 (ентропія зростає або не змінюється).
Запитання 6
Рівняння стану ідеального газу: PV = nRT. Яке значення R?
А 6,67×10⁻¹¹ Дж/(моль·К)
Б 8,314 Дж/(моль·К)
В 8,314 Дж/(моль·К)
Г 1,38×10⁻²³ Дж/К
R = 8,314 Дж/(моль·К) — універсальна газова стала. Для однієї молекули використовується стала Больцмана k = R/Nₐ = 1,38×10⁻²³ Дж/К.
Запитання 7
Під час адіабатного процесу теплообміну з зовнішнім середовищем…
А Немає (Q = 0)
Б Максимальний
В Є лише при розширенні
Г Є лише при стисканні
Адіабатний (від грецьк. «непроникний»): Q = 0. Тому ΔU = −W. При адіабатному розширенні газ охолоджується, при стисканні — нагрівається.
Запитання 8
Закон Больцмана для ентропії: S = k · lnW. Що означає W?
А Робота системи
Б Термодинамічна ймовірність (число мікростанів)
В Швидкість молекул
Г Маса газу
W — термодинамічна ймовірність: кількість мікростанів, що відповідають даному макростану. Чим більше мікростанів — тим більша ентропія. High W = high disorder.
Запитання 9
Середня кінетична енергія молекули одноатомного ідеального газу при температурі T дорівнює…
А kT
Б kT/2
В 3kT/2
Г 5kT/2
Для одноатомного газу: 3 ступені свободи. За теоремою рівнорозподілу: ε = (f/2)kT = (3/2)kT. Для двоатомного f=5, для триатомного f=6.
Запитання 10
Яке з рівнянь описує закон Гей-Люссака?
А PV = const (T = const)
Б V/T = const (P = const)
В V/T = const (ізобарний, тобто P = const)
Г P/T = const (V = const)
Закон Гей-Люссака (1802): при сталому тиску V/T = const, тобто V₁/T₁ = V₂/T₂. Закон Шарля — інша назва. P/T = const при V = const — це закон Шарля або закон Гей-Люссака в іншому форматі.
Цей тест перевіряє розуміння ключових концепцій теми. Питання складені так, щоб виявити прогалини у знаннях і спрямувати вас до матеріалів для повторення.
Термодинаміка пояснює теплові процеси і визначає ефективність енергетичних систем.
Як підготуватися до тесту
Пройдіть тест до вивчення теми — щоб зрозуміти, що ви вже знаєте. Потім повторіть матеріал і пройдіть знову. Порівняйте результати — це покаже ефективність підготовки.
Часті запитання (FAQ)
Який матеріал перевіряє тест з термодинаміки?
Тест охоплює ключові концепції теми 'термодинаміки': означення, теореми, методи обчислень та вміння застосовувати знання до конкретних задач. Питання вибрані так, щоб виявити як теоретичне розуміння, так і практичні навички.
Скільки питань у тесті з термодинаміки і яка структура?
Тест з 'термодинаміки' включає питання різного типу: одиночний вибір, множинний вибір та числові відповіді. Структура відповідає стандартним університетським тестам, що робить підготовку максимально реалістичною.
Як підготуватися до тесту з термодинаміки?
Оптимальна підготовка до тесту з 'термодинаміки': вивчіть теоретичний матеріал за шпаргалкою → пройдіть тренажер вправ → ознайомтеся з розв'язаними задачами → пройдіть пробний тест → проаналізуйте помилки → повторіть слабкі місця.
Чи можна пройти тест з термодинаміки кілька разів?
Так, тест з 'термодинаміки' можна проходити необмежену кількість разів. Рекомендуємо: пройдіть до вивчення теми (базовий рівень), потім після — щоб виміряти прогрес. Порівняння результатів мотивує та показує ефективність навчання.
Де можна попрактикуватися перед тестом з термодинаміки?
Перед тестом з 'термодинаміки' рекомендуємо: тренажер вправ (інтерактивні задачі з поясненнями), розв'язані задачі (показують метод вирішення) та шпаргалку (швидкий довідник формул) — все доступно безкоштовно на calculator.party.