Контрольная работа № 2

126. При изготовлении дроби расплавленный свинец, взятый при температуре отвердевания, выливали в 2 л воды. Сколько было изготовлено дроби, если вся вода нагрелась от 17 до 37 °С? Потери теплоты не учитывать.

127. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 4 кг льда, взятого при — 20 °С, довести до температуры плавления, расплавить и полученную воду нагреть до температуры кипения?

128. С какой высоты должен падать свинцовый шарик, чтобы при ударе о землю он расплавился? Начальная температура шарика — 27 °С. Считать, что на нагревание и плавление расходуется 60 % потенциальной энергии шарика.

129. Для плавления 6 кг свинца, взятого при температуре 280 К, в паяльной лампе сожгли 30 г керосина. Определить КПД паяльной лампы.

130. В стеклянной колбе массой 0,3 кг находится 500 г воды с начальной температурой 60 °С. Ее охлаждают до 5 °С погружением льда, взятого при температуре 0 °С. Определить массу израсходованного льда.

131. На поверхность льда с температурой 0 °С ставится медная гиря массой 200 г, нагретая до 100 °С. Сколько льда растает под гирей, пока она охлаждается до 0 °С?

132. В латунный калориметр массой 0,15 кг налито 0,4 кг воды при температуре 25 °С. В воду помещают 50 г льда, взятого при температуре 0 °С. Какая температура установится, когда весь лед растает?

133. Для охлаждения 3 л воды до температуры 8 °С в нее бросают кусочки льда, имеющие температуру 0 °С. Сколько потребуется льда, если начальная температура воды 293 К?

134. Для определения удельной теплоты плавления олова в латунный калориметр массой 0,15 кг, содержащий 0,33 кг воды, при температуре 7 °С вливают 334 г. расплавленного олова при температуре отвердевания. Общая температура установилась 32 °С. Определить удельную теплоту плавления олова по этим данным.

135. Определить установившуюся температуру после того, как в 3 л воды с температурой 20 °С вылили 0,4 кг расплавленного олова с температурой плавления.

136. Сколько потребуется угля марки А-11 для плавления 2 т серого чугуна в печи, КПД которой 40 %? Начальная температура металла 293 К.

137. Сколько меди можно расплавить в плавильной печи с КПД 40 %, сжигая 2,2 т каменного угля марки А-1? Начальная температура меди 289 К.

138. В печи, КПД которой 50%, требуется расплавить 28 т железа с начальной температурой 23 °С. Сколько потребуется сжечь каменного угля марки А-11?

139. В 0,8 л воды, взятой при температуре 20 °С, поместили 0,1 кг льда, имеющего температуру 269 К. Какая установится температура после того, как весь лед растает?

140. Сколько серого чугуна с начальной температурой 0 °С можно расплавить в вагранке, сжигая 0,6 т каменного угля марки А-11, если КПД вагранки 60 %?

141. Сколько горячей воды при температуре 323 К влили в сосуд, содержащий 1,5 кг льда при 273 К, если температура в сосуде установилась 10 °С после того, как весь лед растаял?

142. Лед массой 20 кг при температуре -20 °С опущен в 40 л воды, температура которой 70 ^оС. Какая установится температура, когда весь лед расплавится?

143. С какой скоростью должна лететь свинцовая пуля, чтобы при ударе о препятствие она полностью расплавилась? Температура пули перед ударом 100 °С, а в теплоту может превратиться 60% ее кинетической энергии.

144. Какую скорость должен иметь кусочек льда, чтобы при ударе о препятствия он полностью растаял? Его температура перед ударом 0°С.

145. Сколько потребуется кокса для плавления 1 т серого чугуна, взятого при температуре 50 °С, если КПД печи 0,6?

146. Какая установится температура, если 0,15 кг жидкого олова температурой 505 К вылить в 0,3 кг воды при температуре 12 С?

147. Сколько теплоты потребуется для того, чтобы 8 кг льда при температуре -30 °С превратить в воду при 20 °С?

148. В калориметре содержится 5 кг воды при температуре 25 °С. В него опустили кусок льда, температура которого -10 °С. После таяния температура в калориметре установилась 15 ⁰С. Найти массу льда, опущенного в калориметр, если теплоемкость калориметра равна 150 Дж/К.

149. Сколько льда, имеющего температуру -8 °С, может расплавиться от примеси 10,5 кг воды при температуре 60 °С?

150. Кусок свинца массой 1 кг расплавился наполовину при сообщении ему 4,85·10⁴ Дж теплоты. Какова была первоначальная температура свинца?

151. Под действием каких сил стальная проволока длиной 4 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм² удлинилась на 2 мм?

152. Каким должен быть диаметр стержня крюка подъемного крана, чтобы при равномерном подъеме груза 25 кН напряжение не превышало 6,0·10⁷ Па?

153. Под действием продольной силы 600 Н медная проволока длиной 50 м и площадью поперечного сечения 20 мм² удлинилась на 11,5 мм. Определить модуль упругости для меди.

154. Длина железной фермы моста при температуре 273 К была 90 м. Каким должен быть минимальный зазор, чтобы при 50 °С не произошло коробления фермы?

155. Между двумя столбами натянут алюминиевый провод, длина которого при 0 °С равна 50 м. На сколько увеличится его длина, если температура воздуха будет 40 °С?

156. Плотность ртути при температуре 273 К равна 1,36·10⁴ кг/м³. Какой будет ее плотность при +30 °С?

157. По железной проволоке длиной 9 м пропустили электрический ток, вследствие чего она удлинилась на 36 мм. На сколько кельвин повысилась температура проволоки?

158. При температуре 273 К алюминиевая и медная проволоки имеют одинаковую длину, равную 500 мм. Определить разность их длин при температуре 40 °С.

159. Масса керосина, взятого при температуре 273 К в объеме 0,25 л, равна 200 г. Определить плотность керосина при 20 °С.

160. Латунная трубка, длина которой при температуре 273 К равна 10 м, вследствие нагревания удлинилась на 3,8 см. Определить температурный коэффициент линейного расширения латуни, если ее нагрели до 200 °С.

161. Во сколько раз плотность ртути при температуре 250 К больше, чем при 500 К?

162. Стальной прокат режут на полосы при температуре 900 °С. Определить длину полос в горячем состоянии, если при 20 °С их длина равна 15 м.

163. Длина железной трубы при температуре 273 К равна 12 м. Определить ее длину при температуре 82 °С.

164. Свинцовый стержень имеет длину 0,6 м при температуре 10 °С. После нагревания на 90 К его длина увеличилась на 0,16 см. Определить по этим данным температурный коэффициент линейного расширения свинца.

165. Антенна из медной проволоки при 273 К имеет длину 40 м. Определить ее длину при +30 °С.

166. В стальном диске при температуре 300 К диаметр отверстия равен 12 мм. Каким будет диаметр, если при сверлении температура повышается до 623 К?

167. Укладка железнодорожного пути происходит при температуре 285 К. Какие зазоры надо оставлять на стыке двух рельсов, если температура в местности может повышаться до 42 °С? Длина рельса равна 12,5 м.

168. Канистру вместимостью 20 л наполняют бензином при температуре 0 °С. Сколько максимально можно налить бензина, чтобы при температуре 30 °С он не выливался через край?

169. Определить температурный коэффициент объемного расширения керосина, если 378 г его при температуре 60 °С занимают объем 0,5 л.

170. При температуре 273 К лист железа имеет размеры 1,5^х0,6 м. На сколько увеличится площадь листа при нагревании на 150 К?

171. Определить плотность нефти при температуре 60 °С, если ее плотность при 273 К равна 800 кг/м³.

172. Плотность керосина при 273 К равна 800 кг/м³. Определить массу 1 л керосина при температуре 303 К.

173. Какой была площадь стального листа после проката при температуре 400 °С, если после охлаждения до 273 К его площадь стала 2 м²?

174. Свинцовый шар при температуре 273 К имеет объем 1,8 дм³. Каким будет его объем после нагревания до 100 °С?

175. Железный обруч при температуре 410 °С имеет диаметр 0,75 м. Чему будет равен его диаметр при 273 К?

176. Известно, что при обычных температурах диффузия в твердых телах протекает очень медленно. Как повлияет на течение этого процесса значительное повышение температуры? Привести примеры.

177. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при изохорном нагревании?

178. В опыте Штерна налет серебра на внутренней поверхности большого цилиндра получается размытым. На что это указывает?

179. Температура кипения воды в открытом сосуде 97 °С. Чем это может быть вызвано?

180. В закрытом сосуде находится только ненасыщенный водяной пар. Как изменится концентрация молекул пара при нагревании сосуда?

181. В каком изопроцессе измерение внутренней энергии системы равно количеству теплоты, переданной ей?

182. Как изменится внутренняя энергия газа при адиабатном сжатии?

183. Почему с повышением температуры возрастает интенсивность броуновского движения?

184. Хорошо отшлифованные мерительные плитки плотно прилипают если их сложить торцами, а разбитую чашку из осколков соединить нельзя. Почему?

185. Что такое "высокий вакуум"?

186. В каком состоянии находится вещество в межзвездном пространстве?

187. В чем состоит различие между понятиями "идеальный газ" и "реальный газ"?

188. Почему охлаждение не может протекать беспредельно?

189. Какая существует связь между температурой газа и кинетической энергией его молекул?

190. Изобразите на графиках в координатах pV, pТ и VТ изохорный процесс.

191. Каков физический смысл постоянной Больцмана?

192. Чем объяснить, что удельная теплоемкость газа при постоянном давлении с_р больше, чем при постоянном объеме c_V.

193. Что такое условное топливо? Чем вызвано введение этого понятия?

194. Что такое "вечный двигатель" первого рода? Почему он не возможен?

195. Что обладает большей внутренней энергией: рабочая смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания в конце второго такта или продукты ее горения в конце рабочего хода?

196. Почему насос сильно нагревается, если им быстро накачивать шину автомобильного колеса?

197. Почему в железобетоне при изменении температуры бетон не отделяется от железа?

198. Почему в летний период железнодорожные цистерны нельзя наполнять нефтепродуктами до верхнего края?

199. Почему при отливке чугунных изделий используют формы несколько больших размеров?

200. При прокладке водопроводных труб устанавливают специальные устройства — компенсаторы. Каково их назначение?

2 01. Почему в автомобилях для охлаждения двигателя воде предпочитают антифриз?

202. Изобразить на графиках в координатах pV, рТ и VT изотермический процесс.

203. Идеальный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (рис. 5). Как при этом изменяется его давление?

204. Кубик, вырезанный из монокристалла, может превратиться в параллелепипед. Почему это происходит?

205. Почему в прорезиненной одежде трудно переносится жара?

206. Когда человек в очках входит с мороза в теплое помещение, стекла очков запотевают. Почему?

207. Почему кусок сахара, положенный на влажный стол, вскоре весь пропитывается?

208. Числовое значение удельной теплоты парообразования уменьшается с повышением температуры. Почему?

209. Чем отличаются насыщающие пары от насыщающих?

210. Почему для определения температуры кипения чистой жидкости термометр желательно помещать не в жидкость, а в ее кипящие пары?

211. Как используется перегретый пар в технике?

212. Земная атмосфера создает парниковый эффект. Чем он вызывается и как влияет на колебания температуры воздуха вблизи Земли?

213. Почему размеры мыльного пузыря на конце соломинки с течением времени сокращаются?

214. Почему капли жидкости в условиях невесомости приобретают форму шара?

215. Какую роль в природе и технике играют капиллярные явления?

216. В чем проявляется анизотропия кристаллов? Привести примеры.

217. Есть ли различие у аморфных и кристаллических тел в переходе из твердого состояния в жидкое?

218. Как зависит плотность вещества от температуры? Существуют да какие-либо исключения?

219. При внесении бидона с керосином в теплое помещение керосин иногда выливается через край бидона. Почему?

220. Какое назначение имеют биметаллические пластинки?

221. Почему рыхление почвы (боронование) сохраняет в ней влагу?

222. Почему на жирной бумаге нельзя писать чернилами?

223. Почему ночью при густой облачности не бывает росы?

224. Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от нее. Чем это объясняется?

225. Между двумя столбами натянута веревка. Как изменится ее провисание, если она намокнет от дождя?

226. Два одинаковых точечных заряда, находясь в вакууме на расстоянии 9 см, взаимодействуют с силой 4·10^-2 Н. Определить эти заряды.

227. Проводящий шарик радиусом 4 см имеет заряд 0,8·10~⁹ Кл и находится в вакууме. Определить поверхностную плотность заряда и электрический потенциал шарика.

228. Электрическая емкость батареи из двух последовательно соединенных конденсаторов 160 пФ. Емкость одного конденсатора 200 пФ. Какова емкость второго конденсатора?

229. При напряженности электрического поля 3·10⁴ В/см в воздухе происходит пробой. До какого наибольшего потенциала можно зарядить уединенный проводящий шарик диаметром 6 см? Какой при этом будет поверхностная плотность заряда на нем?

230. Сила электрического взаимодействия (притяжения между ядром и электроном) в атоме водорода 9,2·10^-8 Н. Диаметр атома принять равным 10^-8 см. На основании этих данных определить заряд ядра.

231. На каком расстоянии от точечного электрического заряда, равного 7,2·10^-7 Кл, помещенного в вакуум, напряженность электрического поля равна 2,4·10³ В/м? Каков электрический потенциал в этой точке?

232. Плоский воздушный конденсатор, погруженный в керосин, имеет электрический заряд ,8·10^-8 Кл при напряжении 400 В. Площадь одной пластины 62,8 см². Определить расстояние между пластинами и энергию, запасенную конденсатором.

233. Два точечных электрических заряда, из которых один в четыре раза меньше другого, находятся в воздухе на расстоянии 30 см один от другого. Где между ними следует поместить третий одноименный по знаку заряд, чтобы он оставался в равновесии? Будет ли оно устойчивым?

234. Определить электрический заряд на уединенном проводящем шарике диаметром 6 см, если поверхностная плотность заряда на нем 0,3·10^-4 Кл/м². Какова электрическая емкость шарика?

235. Два конденсатора, электрические емкости которых 2 и 6 мкФ, соединили последовательно в батарею и подключили к источнику постоянного напряжения 250 В. Определить емкость батареи и напряжение на каждом конденсаторе.

236. Два равных положительных заряда по 0,6·10^-8 Кл, находящиеся в вакууме на расстоянии 0,18 м один от другого, образуют электрическое поле. Определить напряженность и потенциал в средней точке прямой, соединяющей эти заряды.

237. Электрическое поле образовано точечным зарядом 9·10^-9 Кл, помещенным в жидкий диэлектрик, диэлектрическая проницаемость которого 2,5. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от заряда на 3 см. С какой силой поле в этой точке действует на заряд 0,2 10^-8 Кл?

2 38. Электрическое поле образовано в керосине точечным зарядом 8 нКл. Определить разность электрических потенциалов точек, удаленных от заряда на 8 и 12 см.

239. Три конденсатора, соединенные по схеме, имеют электрические емкости С₁=1,5 мкФ, С₂=3 мкФ и С₃=4 мкФ. К точкам А и В подведено напряжение 250 В. Определить электрический заряд, накопленный всеми конденсаторами, и энергию магнитного поля батареи.

240. Конденсатор, электрическая емкость которого 0,6 мкФ, а разность потенциалов на пластинах 200 В, соединяют в батарею параллельно с конденсатором емкостью 0,4 мкФ и разностью потенциалов 300 В. Определить емкость батареи, разность потенциалов на ее зажимах и запасенную в ней энергию.

241. Определить электрический потенциал и радиус металлического шарика, получившего заряд 1,8·10^-7 Кл и находящегося в глицерине. Электрическая емкость шарика 4,5·10^-5 мкФ.

242. Электрическое поле образовано точечным зарядом 1,5 нКл. На каком расстоянии друг от друга расположены в вакууме две эквипотенциальные поверхности с потенциалами 45 и 30 В?

243. Напряженность электрического поля у поверхности Земли около 130 В/м. Определить приближенно заряд Земли, допустив, что она имеет форму шара.

244. Два конденсатора, электрические емкости которых 2 и 8 мкФ, зарядили до напряжения соответственно 200 и 150 В, после чего соединили параллельно в батарею. Определить общий заряд, накопленный в батарее; напряжение на конденсаторах после их соединения и энергию батареи.

245. Электрическое поле образовано в воздухе зарядом 0,4·10^-6 Кл. Определить потенциалы двух точек, удаленных от заряда, считая вдоль линии напряженности, на 50 и 40 см. Какую работу совершит это поле, перемещая заряд 0,5·10^-8 Кл между точками с известными потенциалами?

246. Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 5 мм подключили к источнику постоянного напряжения 300 В. Площадь одной пластины 3,14 10² см². Какой заряд имеет каждая пластина конденсатора?

247. На расстоянии 3 см от заряда 8 нКл, находящегося в жидком диэлектрике, напряженность электрического поля 4·10⁴ В/м. Определить диэлектрическую проницаемость и назвать жидкость.

248. До какого потенциала заряжен проводящий шарик радиусом 5 см, если на расстоянии 5 м от его поверхности потенциал электрического поля равен 10 В? Определить заряд шарика. Диэлектрическая проницаемость среды ε=1.

249. Проводящий шарик с электрическим зарядом 3,2 10^-8 Кл приводят в соприкосновение с таким же незаряженным шариком. Как распределился заряд между ними? Какова поверхностная плотность заряда после соприкосновения шариков, если их радиусы 4 см? Диэлектрическая проницаемость среды ε=1.