on-line
Сейчас на сайте 1 пользователь и 35 гостей.

Пользователи на сайте

  • fizportal.ru
Вход в систему
Яндекс.Метрика

МКТ, газовые законы, влажность, свойства жидкостей. [1 − 20]

   1(П). Камеру объемом V = 10 л наполнили при температуре t1 = 0 °C сухим воздухом, ввели в нее m = 3 г воды, закрыли, а затем нагрели до t2 = 100 °C. Какое давление установится в камере, если первоначальное давление было p1 = 105 Па? [решение]

   2(П). В откачанный сосуд объемом V = 5 л поместили m = 1 г воды. Найдите давление паров воды в сосуде при температурах t1 = 20 °C и t2 = 100 °C. Давление насыщенных паров воды при этих температурах равны соответственно pн1 = 2,33 кПа и pн2 = 100 кПа. [решение]

   3(НГУ 1975). В прямоугольном закрытом сосуде длиной 2l с непроницаемыми стенками находится слева тяжелая жидкость, например, ртуть, отделенная подвижным тонким поршнем от воздуха в правой части сосуда. В начальный момент поршень находится в равновесии и делит объем сосуда пополам. На сколько смещается поршень вправо, если абсолютная температура системы уменьшается в три раза? Тепловым расширением ртути и стенок сосуда, а также трением пренебречь. [решение]

   4(НГУ 1977). В запаянной с одного конца трубке сечения S находится поршень массы m на расстоянии l от запаянного конца. Другой коней трубки открыт, по обе стороны поршня – воздух с давлением po. Трубку начинают вращать с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через запаянный конец трубки. На каком расстоянии от дна трубки будет находиться поршень? Температура постоянна, трения нет. [решение]

   5(НГУ 1983). В центре закрытой с торцов трубы длиной 2l находится поршень массы m и площадью S, который может без трения перемещаться по трубе. Слева и справа от поршня имеется газ с давлением p. Трубу раскручивают в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Найдите угловую скорость вращения, если поршень сместился на 1/2. Температуру газа считать постоянной. [решение]

   6(НГУ 1997). В вертикальном теплоизолированном сосуде под поршнем массы M необходимо подводить к нагревателю в жидкости, чтобы поршень поднимался с постоянной скоростью v? Температура внутри сосуда равна T, молярная масса μ, теплота парообразования λ. Внешнее давление отсутствует. Газовая постоянная равна R. [решение]

   7(НГУ 1999). В центре трубки с газом, запаянной с обоих концов, находится пробка, разделяющая трубку на две части длиной L каждая. Трубку медленно нагревают. Когда температура достигает значения T, пробка начинает перемещаться влево. При температуре 2T она сдвинется на 1/3. При какой температуре пробка окажется сдвинутой влево на расстояние 21/5? Считать, что сила трения не зависит от температуры. [решение]

   8(НГУ 2000). Цилиндрический теплоизолированный сосуд высотой 2L и площадью основания S стоит вертикально в поле тяжести (ускорение свободного падения g). Сосуд в начальный момент разделен на две одинаковые части теплопроводящим поршнем массы m, а в каждой из половинок находится газ с давлением po. Затем поршень отпускают, и он после затухания колебаний опускается на расстояние h от первоначального положения. Найти массу m поршня. Толщиной и теплоемкостью поршня пренебречь. Внутренняя энергия газа с давлением p и объемом V равна E = αpV, где α – некоторая константа. [решение]

   9(МИФИ 1972). В трубке, закрытой с одной стороны и закрепленной под углом α = 30° к горизонту, находится поршень массы m = 1 кг (рис.). Площадь сечения трубки S = 8 см2. Поршень передвинули, увеличив объем воздуха под ним в n = 2 раза. Найти начальное ускорение поршня после того, как его отпустили. Трением пренебречь. Наружное давление воздуха рo = 760 мм рт. ст. [решение]

   10(МИФИ 1980). В закрытом с обоих торцов горизонтальном цилиндре объемом V = 0,0012 м3 находится Воздух при давлении po = 100 кПа. Цилиндр разделен на две равные части тонким поршнем массой m = 0,1 кг. Длина цилиндра 2l = 0,4 м. Цилиндр привели во вращение с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через его середину. Найдите величину ω, если поршень оказался на расстоянии r = 0,1 м от оси вращения. [решение]

   11(РГУНГ 2007). Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре 7 °С равно 150 кПа. До какой температуры (по шкале Цельсия) надо нагреть бутылку, чтобы из нее вылетела пробка, если известно, что для вынимания пробки до нагревания бутылки требовалась минимальная сила 90 Н? Площадь поперечного сечения пробки 8 см2. [решение]

   12(МИФИ 1972). Внутри трубы, наполненной воздухом и закрытой с обоих торцов, может скользить без трения поршень массой m = 4 кг, плотно прилегающий к стенкам трубы. Площадь поршня S = 200 см2. Определить отношение объемов воздуха в трубе по обе стороны от поршня при ее соскальзывании по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол α = 60°. Коэффициент трения между трубой и наклонной плоскостью k = 0,25. Известно, что в горизонтально лежащей трубе поршень занимает среднее положение, при этом, давление воздуха в трубе p = 1,25 × 103 H/м2. Температура воздуха в трубе постоянна. [решение]

   13(МИФИ 1975). В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под поршнем с массой m = 10 кг и сечением S = 50 см2 находится газ. При движении сосуде по вертикали с ускорением a = 1 м/с2 высота столба газа под поршнем уменьшается на η = 5 % по сравнению с высотой в покоящемся сосуде. Считая температуру газа в сосуде неизменной, определите наружное давление p2. Поршень герметично прилегает к стенкам сосуда, а закрытая часть его находится внизу. [решение]

   14(МИФИ 1980). В гладкой горизонтально закрепленной трубке, профиль которой показан на рисунке (см. в решении), находятся два поршня, соединенных жестким тонким стержнем. Плошали поршней S1 = 10 см2 и S2 = 40 см2. Правый поршень соединен с точкой O пружиной жесткостью k = 400 Н/м. В первоначальном состоянии температура всюду равна To = 300 К, давление воздуха между поршнями равно внешнему po = 100 кПа и пружина не деформирована. Затем газ между поршнями нагрели на ΔT = 100 K, а точку O переместили вправо на такое расстояние x, чтобы положение поршней не изменилось. Найдите х. [решение]

   15(МИФИ 1982). В цилиндре под поршнем массы М = 20 кг находится m = 1 г гелия при температуре T = 400 K (рис. смотри в решении задачи). Удлинение пружины A составляет x = 20 см, а энергия ее деформации E = 60 Дж. Определите высоту поршня над дном цилиндра. Давлением газа вне цилиндра пренебречь. [решение]

   16(МИФИ 1983). В трубке, запаянной с одного конца, находится столбик ртути длиной l = 0,3 см. Трубку вращают в горизонтальной плоскости вокруг оси, проходящей через ее закрытый конец. При какой угловой скорости вращения ртуть достигнет открытого конца, если в неподвижной горизонтальной трубке они находится на расстоянии d = 64 см от закрытого конца? Длина трубки b = 80 см. Внешнее давление po = 100 кПа Температура постоянна. Плотность ртути ρ = 13,6 × 103 кг/м3. Капиллярными эффектами пренебречь. [решение]

   17(МГУ 1971). Два одинаковых баллона соединены короткой трубкой, в которой имеется клапан давления, пропускающий газ из одного баллона в другой при разности давлений Δp ≥ 80 см рт. ст. Один баллон наполнен газом, имеющим при температуре t1 = 17 °С давление p = 760 мм рт. ст., в другом баллоне – вакуум. Какое давление установится в баллонах, если их нагреть до температуры t2 = 109 °C? [решение]

   18(МГУ 1996). Внутри стеклянного шара радиуса r = 10 см содержится газ при давлении p1 = 0,1 мм рт. ст. и температуре t1 = 17 °C. При такой температуре стенки шара полностью покрыты мономолекулярным слоем адсорбированного газа. На сколько изменится давление в шаре, если его нагреть до температуры t2 = 300 °C? Считать, что при таком нагреве все адсорбированные молекулы газа переходят со стенок в шар, а каждая адсорбированная молекула занимала поверхность S = 10−19 м2. [решение]

   19(МГУ 1996). Идеальный газ в исходном состоянии имел температуру To. Затем давление газа уменьшили в n = 2 раза, увеличив его объем во столько же раз так, что объем изменялся в зависимости от давления по линейному закону. Найти максимальную температуру газа при этом процессе. [решение]

   20(МГУ 1996). В цилиндре под поршнем содержится воздух с относительной влажностью r = 80 % при температуре 100 °С и нормальном атмосферном давлении. Каким будет давление в цилиндре, если объем воздуха изотермически уменьшить в n = 2 раза? [решение]