⚛️ Физика · 30 вопросов · ~60 мин · ⏱ Таймер 20:00 · Сложный ·

Термодинамика: тепло, хаос и законы, которые нельзя обойти

Термодинамика управляет двигателями, холодильниками, звёздами и самой стрелой времени. Именно здесь живут самые философски глубокие законы физики: энергия не создаётся и не исчезает, а хаос во Вселенной только растёт. Этот тест — не про формулы для экзамена. Он про то, почему вечный двигатель невозможен, как работает тепловой насос, что такое энтропия на самом деле и при чём тут холодильник. Тридцать вопросов разного уровня — от понятных всем до таких, где нужно думать по-настоящему.

Отвечено: 0 из 30

⏱ --:--

💡 Инструкция: Выберите один правильный вариант. Остерегайтесь ответов, которые звучат убедительно — именно они чаще всего неверны.

Вопрос 1 из 30

Что утверждает первое начало термодинамики?

Теплота самопроизвольно переходит от холодного тела к горячему КПД любой тепловой машины не может превышать единицу Энтропия изолированной системы обычно убывает Изменение внутренней энергии системы равно сумме теплоты и работы, совершённой над ней

Вопрос 2 из 30

Что происходит с температурой идеального газа при адиабатном сжатии (без теплообмена с окружающей средой)?

Температура не изменяется — тепло не поступает Температура увеличивается Зависит от скорости сжатия Температура уменьшается

Вопрос 3 из 30

Что такое абсолютный нуль температуры?

Нижний предел температурной шкалы: 0 K, или −273,15 °C Температура замерзания воды в шкале Цельсия Температура, при которой все вещества переходят в твёрдое состояние Температура, при которой вещество теряет все свойства

Вопрос 4 из 30

Почему пот охлаждает тело?

При испарении пот поглощает теплоту с поверхности кожи Пот блокирует инфракрасное излучение тела Молекулы пота движутся быстро и уносят тепло механически Пот проводит тепло от тела к воздуху

Вопрос 5 из 30

Что происходит с давлением идеального газа в закрытом сосуде при нагреве?

Давление увеличивается, только если объём увеличивается Давление не изменяется при постоянном объёме Давление увеличивается Давление уменьшается — молекулы реже сталкиваются со стенками

Вопрос 6 из 30

Цикл Карно работает между температурами 400 К и 300 К. Каков максимально возможный КПД этой тепловой машины?

25% 33% 50% 75%

Вопрос 7 из 30

Почему КПД реального теплового двигателя всегда меньше КПД идеального цикла Карно?

Реальные двигатели используют разные рабочие тела Скорость процессов в реальном двигателе слишком высока Цикл Карно использует только идеальный газ, который в реальности не существует В реальных процессах есть трение и необратимые процессы, которые увеличивают энтропию

Вопрос 8 из 30

Холодильник потребляет 100 Вт электричества и отводит 300 Вт тепла в комнату. Сколько тепла он забирает из холодильной камеры?

200 Вт 300 Вт 100 Вт 400 Вт

Вопрос 9 из 30

Что такое тепловой насос и чем он отличается от холодильника?

Тепловой насос — это просто более мощный холодильник с большим мотором Устройство то же по принципу; различается полезный эффект — охлаждение или обогрев Насос переносит тепло от горячего к холодному, а холодильник делает обратное Тепловой насос работает без внешней энергии, только за счёт разности температур

Вопрос 10 из 30

Объём идеального газа увеличили вдвое при постоянной температуре. Что произошло с его давлением?

Уменьшилось вдвое Уменьшилось в 4 раза Не изменилось — температура постоянна Удвоилось

Вопрос 11 из 30

Почему в горах вода закипает при температуре ниже 100°C?

Атмосферное давление ниже — пар образуется при меньшей температуре Воздух в горах холоднее Кислорода меньше, горение слабее Гравитация слабее, и молекулам воды легче вырваться

Вопрос 12 из 30

Что лучше сохранит тепло — кипяток в металлической кружке или в керамической, при прочих равных условиях?

Металлическая — металл прочнее удерживает температуру Металлическая — у металла выше теплоёмкость Одинаково — потери определяются объёмом, не материалом Керамическая — у керамики ниже теплопроводность

Вопрос 13 из 30

Энтропия — это мера...

Скорость теплообмена между телами с разной температурой Количество тепловой энергии, которое система может отдать при охлаждении Мера числа микросостояний, соответствующих данному состоянию системы Разность температур между горячим и холодным резервуаром машины

Вопрос 14 из 30

Почему нельзя сделать вечный двигатель второго рода — машину, которая полностью превращает тепло в работу, поглощая его из одного резервуара?

Это пока невозможно технически, но в принципе не запрещено физикой Это нарушает второе начало: нельзя полностью превратить тепло одного резервуара в работу Это нарушает первое начало, потому что создаёт энергию из ничего Такой машине не хватит энергии, потому что тепло слишком рассеяно

Вопрос 15 из 30

Две одинаковые металлические пластины нагреты до 200°C и 100°C. Их привели в тепловой контакт. До какой температуры они установятся?

Зависит от теплоёмкости металла 200°C — горячая не теряет температуру сразу 150°C — среднее арифметическое 100°C — холодная забирает всё тепло

Вопрос 16 из 30

Газ в цилиндре сжали изотермически, а потом нагрели при постоянном давлении до исходного объёма. Как соотносятся начальные и конечные параметры?

Объём и температура исходные, а давление становится выше начального Объём и давление исходные, а температура становится ниже начальной Давление и температура исходные, а объём остаётся уменьшенным Объём исходный, а давление и температура выше начальных

Вопрос 17 из 30

Что произойдёт с энтропией идеального газа при свободном расширении в вакуум (без теплообмена и работы)?

Увеличится — число микросостояний растёт с увеличением объёма Уменьшится — газ занял больший объём, значит, более упорядочен Останется неизменной — ни тепло, ни работа не участвуют Зависит от рода газа

Вопрос 18 из 30

Демон Максвелла — мысленное существо, сортирующее быстрые и медленные молекулы. Почему полный цикл не нарушает второе начало?

Обработка и особенно стирание накопленной информации создают энтропию Существо неизбежно движется медленнее всех молекул и потому ничего не успевает Квантовые свойства принципиально запрещают различать скорости молекул Демон нарушает первое начало, но второе начало к информации не относится

Вопрос 19 из 30

Почему нельзя охладить комнату, открыв дверцу холодильника?

Тёплый воздух комнаты вытеснит холодный из камеры раньше, чем начнётся охлаждение Он забирает тепло из камеры, но мотор и радиатор отдают комнате ещё больше Открытая дверца выключает теплообменник, поэтому устройство перестаёт работать Холодильник слишком мал, поэтому его холода не хватит на всю комнату

Вопрос 20 из 30

Сталь нагрели с 20°C до 220°C. Насколько увеличилась её абсолютная температура в кельвинах?

На 473 К На 546 К Зависит от теплоёмкости стали На 200 К

Вопрос 21 из 30

Чистый лёд при нормальном атмосферном давлении нагревают. Что происходит при температуре плавления около 0 °C?

Лёд сначала охлаждается, потому что плавление всегда выделяет теплоту Температура смеси почти постоянна, а подводимая теплота идёт на плавление Теплота перестаёт поглощаться до тех пор, пока весь лёд не исчезнет Температура льда быстро растёт выше 0 °C ещё до полного таяния

Вопрос 22 из 30

Почему антифриз в автомобиле не замерзает при −40°C, хотя чистая вода замерзает при 0°C?

Антифриз содержит вещества с очень низкой точкой замерзания, которые снижают температуру замерзания смеси Антифриз не вступает в контакт с водой — они разделены Молекулы антифриза колеблются быстрее и мешают образованию льда Антифриз имеет более высокое давление в системе, что снижает точку замерзания

Вопрос 23 из 30

При каком процессе внутренняя энергия идеального газа не изменяется?

При адиабатном сжатии При изобарном расширении При изотермическом процессе При изохорном нагреве

Вопрос 24 из 30

Какая формулировка точнее всего передаёт третье начало термодинамики для идеального кристалла?

Теплота не может переходить от холодного тела к горячему при любых условиях Энтропия любой изолированной системы всегда строго увеличивается При приближении температуры к 0 K энтропия идеального кристалла стремится к нулю Внутренняя энергия замкнутой системы равна нулю при низкой температуре

Вопрос 25 из 30

Смешали 200 г воды при 80°C и 100 г воды при 20°C. Какая установилась температура? (теплоёмкость одинакова)

53°C 50°C 60°C 40°C

Вопрос 26 из 30

Почему в термосе внутренняя колба посеребрена?

Серебро имеет высокую теплопроводность и отводит тепло равномерно Серебро химически инертно и не реагирует с горячими жидкостями Серебро предотвращает конденсацию пара на стенках Серебро отражает инфракрасное излучение и уменьшает теплообмен излучением

Вопрос 27 из 30

Если температуру нагревателя тепловой машины поднять, а холодильника оставить прежней, что произойдёт с КПД Карно?

КПД увеличится КПД не изменится, если соотношение температур сохранится КПД уменьшится КПД станет равным единице при достаточно высокой температуре

Вопрос 28 из 30

Что такое «нулевое начало термодинамики»?

Закон, по которому температура изолированной системы не меняется Если два тела в равновесии с третьим, они в равновесии и друг с другом Правило, что любое тепловое равновесие достигается за конечное время Утверждение о существовании абсолютного нуля и невозможности его достичь

Вопрос 29 из 30

Газ расширяется изобарно (давление постоянно) и совершает работу 500 Дж. При этом его внутренняя энергия выросла на 1000 Дж. Сколько теплоты он получил?

500 Дж 1000 Дж 1500 Дж −500 Дж

Вопрос 30 из 30

Почему тёплое молоко, налитое в горячий кофе, «марморирует» (образует красивые разводы) перед перемешиванием?

Молоко и кофе имеют разную вязкость Конвекционные токи и разные плотности создают характерный узор до выравнивания температур Белки молока реагируют с кислотой кофе и образуют видимый слой Это оптический эффект — разные коэффициенты преломления горячих и холодных слоёв

Ответьте на все 30 вопросов, чтобы получить результат

🔗 Встроить тест на свой сайт (iframe) ▼

Скопируйте код и вставьте в любое место на вашем сайте:

Также доступна прямая ссылка на embed-страницу