on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 23 гостя.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Задачник Кванта. МКТ. Термодинамика. [1 − 20]

1.Ф4. В баллоне содержится очищенный газ, но неизвестно какой. Чтобы поднять температуру 1 кг этого газа на один градус при постоянном давлении, требуется 958,4 Дж тепла а при постоянном объеме − 704,6 Дж. Что это за газ? [Решение]

2.Ф15. Через стенки холодильника проникает за час количество теплоты Q = 190 ккал. Температура внутри холодильника t1 = +5 °С, а в комнате t2 = +20 оС. Какую минимальную мощность потребляет этот холодильник от сети? [Решение]

3.Ф22. Два кузнеца обрабатывают кусок железа. Сначала его кладут на наковальню и бьют молотком по очереди, потом подвешивают к потолку и бьют одновременно с разных сторон. Сила удара каждого кузнеца одинакова в обоих случаях. В каком случае кусок железа больше нагревается за один удар?

4.Ф28. Две параллельные пластины находятся на расстоянии, малом по сравнению с их размерами. Между пластинами помещают несколько тонких и хорошо проводящих тепло перегородок − экранов. Как это влияет на теплопроводность между пластинами, если: а) длина свободного пробега молекул газа, заполняющего пространство между пластинами (т.е. расстояние, которое пролетают молекулы газа между двумя столкновениями), мала по сравнению с расстоянием между экранами; б) длина свободного пробега молекул газа велика по сравнению с расстоянием между пластинами?

5.Ф29. Найдите скорость испарения с единицы поверхности воды в вакуум при температуре 20 °С . (Давление насыщенных паров при этой температуре равно 17,5 мм рт. ст.) За какое время испарится в комнате вода, налитая доверху в обычное чайное блюдце? Испарение небольшого количества воды практически не меняет в комнате влажность воздуха, равную 70 %.

6.Ф39. Планету радиусом r и массой М окружает равноплотная атмосфера, состоящая из газа с молярной массой М. Какова температура атмосферы на поверхности планеты, если высота атмосферы h? [решение]

7.Ф47. Если над идеальным газом совершается процесс АВС (рис.), то ему сообщается количество теплоты Q. Какое количество теплоты сообщается газу при процессе ADC?


8.Ф49. U-образная трубка заполнена водой. Из одного колена воздух удален; давление воздуха в другом колене при температуре 20 °С равно атмосферному. Оба конца трубки запаяны. Разность между уровнями воды в коленах равна 15 м. Какой будет разность уровней воды в коленах, если трубку нагреть до 100 °С?

9.Ф68. Стенки сосуда, в котором находится газ, имеют температуру T. Температура газа T1. В каком случае давление газа на стенки сосуда больше: когда стенки сосуда холоднее газа (Т < T1) или когда теплее (Т > T1)? [решение]

10.Ф73. Внутрь стеклянной трубки налит раствор сахара. Нижний конец трубки затянут пленкой, проницаемой для воды, но непроницаемой для молекул сахара. Трубку погружают в чистую воду до уровня раствора сахара и закрепляют в этом положении. Уровень жидкости в трубке при этом начинает подниматься и через достаточный промежуток времени устанавливается на некоторой высоте над уровнем воды (рис.). Чем объясняется это засасывание воды внутрь цилиндра? Откуда берется энергия для поднятия жидкости?


11.Ф78. 20 г гелия, заключенного в цилиндре под поршнем, очень медленно переводят из состояния 1 (p1 = 4,1 атм, V1 = 32 л) в состояние 2 (р2 = 15,5 атм, V2 = 9 л). Какой наибольшей температуры достигает газ при этом процессе, если график зависимости давления от объема − прямая линия (рис.)?

12.Ф85. Можно ли провести с идеальным газом замкнутый процесс (цикл) так, чтобы точки A и В (рис.) лежали на одной изотерме? Температуры T1, и Т2, которым соответствуют изотермы, проведенные на рисунке, и объем V1 (или V3) заданы.

13.Ф90. Идеальный газ массой m и молярной массой М, находящийся при температуре Т, охлаждается изохорически так, давление падает в n раз. Затем газ расширяется при постоянном давлении. В конечном состоянии его температура равна первоначальной. Определите произведенную газом работу. [решение]

14.Ф94. Над одним молем идеального газа совершают цикл (замкнутый процесс), состоящий из двух изохор и двух изобар (рис.). Температуры в точках 1 и 3 равны T1 и T3 соответственно. Определите работу, совершенную газом за цикл, если известно, что точки 2 и 4 лежат на одной изотерме.


15.Ф99. На рисунке показаны VT-диаграммы для двух круговых процессов При каком из них газ совершает большую работу при процессе 1 − 2 − 3 − 1 или при процессе 1 − 3 − 4 − 1?

16.Ф102. В герметически закрытом сосуде смешали поровну кислород и гелий. Затем в стенке сосуда сделали небольшое отверстие. Каким будет состав молекулярного пучка, выходящего из отверстия?

17.Ф104. В закрытом сосуде имеется несколько капель жидкости разной величины. Что произойдет с ними через продолжительное время?

18.Ф109. В опыте было установлено, что температура 142 г ледяной воды в легком сосуде, подвешенном посредине комнаты, поднялась на 4 °С за полчаса. Когда же в сосуде находилось такое же количество льда, то на его таяние потребовалось 10 часов. Какова, исходя из этого эксперимента, удельная теплота плавления льда? [решение]

19.Ф116. Если температура воздуха в цилиндре, показанном на рисунке, равна to (to > 0°С), то он остывает до температуры to/2 примерно за 30 с. Поршень начинают вдвигать и выдвигать с некоторой частотой. В каком случае растает больше льда, окружающего цилиндр, за 50 ходов поршня, если они сделаны: а) за 1 мин; б) за 1 ч; в) за 30 суток?


20.Ф118. В камеру сгорания ракетного реактивного двигателя поступает в секунду масса m водорода и необходимое для полного сгорания количество кислорода. Выходное сечение сопла S. Давление в этом сечении р, абсолютная температура T. Определите силу тяги двигателя.