Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 7 гостей.

Задачник Кванта

МКТ. Термодинамика

181.Ф995. В запаянном капилляре находится жидкость с молярной массой М. При нагревании капилляра на малое ΔT оказалось, что граница АВ между жидкостью и ее паром (рис.) не сдвигается. При этом давление пара возросло на Δр. Каково изменение плотности жидкости?


182.Ф1005. Имеется печь, в которой постоянно поддерживается температура T1, и холодильник, температура в котором Tо < T1. В холодильнике установлена катушка с намотанной на ней длинной проволокой. Конец проволоки выходит из холодильника, входит в печь и закрепляется на катушке, установленной там. Катушки вращаются так, что проволока сматывается с холодной катушки на горячую, двигаясь со скоростью v. Сечение проволоки s, объемная теплоемкость с. Чтобы температуры T1 и Тo не изменились, пришлось увеличить на ΔР мощность печи и на столько же уменьшить холодопроизводительность холодильника. Найдите ΔР. Считать, что теплообмен проволоки с окружающей средой не зависит от скорости движения проволоки.

183.Ф1011. Воздушный шар, подъемная сила которого создается горячим воздухом, устроен так, что объем его обогреваемой камеры практически постоянен, а давление в ней равно внешнему давлению, так как камера в нижней своей части сообщается с атмосферой. Обогрев в камере производится постоянно для компенсации теплоотдачи в окружающую среду. Такой шар при постоянной мощности нагревателя плавает в атмосфере на определенной высоте. На сколько изменится высота плавания, если при увеличении мощности нагревателя средняя температура воздуха в камере увеличится на Δt = 0,1 °С от начальной температуры t = 57 °С? Температура окружающей среды to = 1 °С.

184.Ф1020. Подвижный поршень делит цилиндр на две одинаковые части объемом Vo = 10–3 м3. В одной части находится сухой воздух, в другой − водяной пар и m = 4 г воды. При медленном нагревании цилиндра поршень приходит в движение. После смещения поршня на 1/4 длины цилиндра движение прекратилось. Какая масса водяных паров находилась в сосуде до нагревания? Каковы масса воздуха, находящегося в сосуде, и его начальная температура? При какой температуре поршень перестал двигаться? Зависимость давления насыщенных паров воды от температуры; приведена в таблице:


t, °C
100
120
133
152
152
pн?10−5, Па
1
2
3
5
10


185.Ф1024. Оцените изменение давления в парной после того, как на раскаленные камни плеснули воду из ковша. Предполагается, что вы. хорошо представляя явление, можете сами задать необходимые величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный ответ.

186.Ф1034. Моль идеального газа из начального состояния 1 с температурой T1 = 100 К, расширяясь через турбину в пустой сосуд, совершает некоторую работу и переходит в состояние 2 (рис.) Этот переход происходит без подвода либо отвода тепла. Затем газ сжимают в процессе 2 × 3, в котором давление является линейной функцией объема, и, наконец, в изохорическом процессе 3 × 1 газ возвращается в исходное состояние. Найдите работу, совершенную газом при расширении через турбину в переходе 1 × 2, если в процессах 2 × 3 × 1 к газу в итоге подведено Q = 72 Дж тепла. Известно также, что T2 = T3, V2 = 3V1.


187.Ф1045. В Арктике встретились два полярника. Они были одеты в одинаковые с виду комбинезоны, но на самом деле один из комбинезонов был теплее. Когда померили температуру на поверхности комбинезонов, на одном она оказалась выше, чем на другом. Какой из комбинезонов теплее? (Комбинезоны обычные, без подогрева.)

188.Ф1061. Пламя спиртовки, перед тем как погаснуть, начинает мерцать и потрескивать. Почему?

189.Ф1065. Кастрюлю, в которую налит 1 л воды, никак не удается довести до кипения при помощи нагревателя мощностью 100 Вт. Определите, за какое время вода остынет на один градус, если отключить нагреватель.

190.Ф1070. Мальчик выдувает из длинной трубки мыльный пузырь. Надув пузырь, он выпускает трубку изо рта, при этом пузырь сдувается обратно в трубку и окончательно исчезает через время τ. За какое время сдуется таким же образом пузырь вдвое большего радиуса? Считать, что воздух движется по трубке достаточно медленно, свойства мыльной пленки у обоих пузырей одинаковы.

191.Ф1075. Выполняя лабораторную работу, студент опустил в сосуд с водой кипятильник, включил его в сеть и стал каждые три минуты записывать температуру. Данные этого опыта приведены в таблице 1. Затем он охладил воду, положил в сосуд небольшой металлический образец и вновь провел измерения. Результаты этого опыта приведены в таблице 2. Определите по этим данным теплоемкость образца. Напряжение в сети U = 35 В, ток через кипятильник I = 0,2 А, температура в комнате to = 20 °С.
 Таблица 1

t, °С 25,2 26,4 27,6 28,7 29,7 30,6 31,5 32,3 33,1

 Таблица 2
t, °С 22,6 23,8 25,0 26,0 27,0 28,0 28,9 29,8 30,6

192.Ф1080. Тонкостенный сосуд непрерывно откачивают насосом, однако из-за наличия микротрещины в стенке сосуда в нем устанавливается неизменное давление ру = 0,001 мм рт. ст. Снаружи нормальное атмосферное давление рo = 760 мм рт. ст., относительная влажность воздуха φ = 80 %. Найдите давление паров воды в сосуде. Давление насыщенных паров воды при данной температуре рн = 17,5 мм рт. ст.

193.Ф1084. Если к обмерзшему стеклу на незначительное время прижать пятак, то вдоль края пятака на стекле протаивает кружок. Почему?

194.Ф1085. На рисунке изображен процесс, совершаемый над идеальным газом и переводящий его из состояния А в состояние В. Найдите на графике участки процесса, где температура газа повышается (понижается).


195.Ф1099. В горизонтально закрепленной открытой с концов трубе сечением S находятся два поршня (рис.). В исходном состоянии левый поршень соединен с неподвижной стенкой не деформированной пружиной жесткостью k. Давление газа рo между поршнями равно внешнему давлению, расстояние H от правого поршня до края трубы равно расстоянию между поршнями. Правый поршень медленно вытягивают к краю трубы. Какую силу нужно приложить к поршню, чтобы удержать его в крайнем положении? Трение пренебрежимо мало, температура постоянна.

196.Ф1100. Достаточно длинный капилляр, погруженный в сосуд с водой, герметически закрывают сверху. При этом уровень жидкости в капилляре понижается на 4 см. Чему равна относительная влажность воздуха у поверхности воды в сосуде, если температура окружающего воздуха 20 °С?

197.Ф1107. Свежевыпавший пушистый снег искрится на солнце. Оцените характерное расстояние между отдельными «искрами».

198.Ф1110. Почему, когда при температуре около 0 °С ешь мороженое, пар изо рта начинает идти сильнее?

199.Ф1115. Замкнутый сосуд, заполненный газом, разделен на две части непроницаемым горизонтальным поршнем; масса сосуда m, масса поршня М. Вначале сосуд покоится на подставке. Затем подставку толчком выбивают из-под сосуда. С каким ускорением начнет двигаться сосуд? Трением между стенками сосуда и поршнем пренебречь.

200.Ф1116. В две одинаковые химические пипетки набирают до одного и того же уровня воду: в одну − холодную, в другую − горячую. Пипетки опорожняют и считают при этом капли. Из какой пипетки упадет больше капель?