$\ll$  Материалы для повторения | 20 вариантов | Основы МКТ | Вариант 20  $\gg$

1. Какое понадобится время (в мин), чтобы на поверхность стекла нанести слой серебра толщиной d = 5 мкм, используя для этого атомарный пучок с концентрацией атомов серебра n = 10¹⁸ м^–3, движущихся со скоростью 0,39 км/с? Плотность серебра 10500 кг/м³.

2. Плотность водяного пара при 100 ^оС равна 0,88 кг/м³. Какую часть объема (в %) занимают молекулы? Принять, что молекулы имеют шарообразную форму, а диаметр равен 3,1×10^–10 м.

3. Сосуд емкостью 10 л наполнили газом при давлении 200 кПа. Какая масса воды войдет в сосуд, если под водой на глубине 40 м в дне сосуда будет сделано отверстие? Атмосферное давление 100 кПа. Температура постоянна.

4. Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре 7 °C равно 150 кПа. До какой температуры (по шкале Цельсия) надо нагреть бутылку, чтобы из нее вылетела пробка, если известно, что для вытаскивания пробки до нагревания бутылки требовалась минимальная сила 45 Н? Площадь поперечного сечения пробки 4 см².

5. Закрытый сосуд разделен на две одинаковые по объему части твердой неподвижной полупроницаемой перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона и водорода при давлении p = 1,5×10⁵ Па, во второй половине вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. После окончания процесса диффузии давление в первой половине сосуда оказалось равным p^/ = 1,0×10⁵ Па. Во время процесса температура системы оставалась постоянной. Определите отношение масс аргона и водорода в смеси, которая была первоначально введена в первую половину сосуда. Молярная масса аргона m_a = 40 г/моль, водорода m_в = 2 г/моль.

6. Паук массой m = 1 г висит на нити паутины диаметром d = 25×10⁻⁶ м, модуль Юнга которой равен E = 4,5×10⁹ Н/м². Каким должен быть диаметр алюминиевой проволоки d₁, чтобы висящий на ней груз массой M = 95 кг вызывал такую же относительную деформацию, как у нити паутины?

7. В капиллярной трубке на Земле вода поднялась на 12 мм. На какую высоту (в мм) поднимется вода в такой же капиллярной трубке на Луне, где ускорение свободного падения в 6 раз меньше?

8. В сосуде объема V = 10 дм³ находятся воздух и m = 3,5 г воды. При температуре t_о = 7 °С, когда давление насыщенного пара воды пренебрежимо мало, давление в сосуде равно атмосферному (p_о = 1,013×10⁵ Па). Сосуд закрыт клапаном площади S = 1 мм², который удерживается пружиной с силой F = 0,1 Н. Сосуд медленно нагревают. При какой температуре T откроется клапан, если известно, что к моменту открытия клапана вся вода превращается в пар?

9. Найти максимально возможную температуру 4 молей газа в цикле, диаграмма которого составлена из изобары, изохоры и изотермы, проходящей через точки (166 кПа, 0,015 м³) и (41,5 кПа, 0,06 м³) в координатах p, V.

10. Найти минимально возможную температуру 4 молей газа в цикле, диаграмма которого состоит из изохоры, изотермы и изобары, проходящих через точки (166 кПа, 0,12 м³) и (41,5 кПа, 0,48 м³) в координатах p, V.