Сборник задач повышенной сложности по молекулярной физике и термодинамике с решениями (110
..pdfAT, |
Q |
AT2 = |
Q |
|
m(c + ag) |
m(c- ag) |
|||
|
|
10. 2. Начиная с некоторого момента времени поверхность, ограни
чивающая объем газа, поглощает Г| = 2 0 % молекул ударяющихся об нее.
Определите во сколько раз изменится давление газа. |
|
|
|||||
Дано: |
|
|
Решение |
|
|
||
Г) = 20% |
|
Давление газа возникает вследствие, соударения |
|||||
|
|
|
молекул со стенками и передачей им импульса. |
||||
Р г . _ ? |
|
Поэтому |
давление |
пропорционально модулю |
|||
Pi |
|
|
изменения |
импульса |
молекулы |
(или |
импульсу, |
|
|
полученному стенкой). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
^ = - = а|АР|, |
а = const. |
|
( 1) |
||||
При упругом отскоке молекула изменяет свой импульс на величину |
|||||||
М |
= 2Р„ |
|
|
|
|
(2) |
|
Р, - |
импульс молекулы. При поглощении молекулы потеря импульса (им |
||||||
пульс, полученный стенкой) составляет |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
(3) |
|
Поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
г- |
(I |
нУчд |
( | - п ).2/> |
, |
ч |
„ „ |
|
л |
" |
И |
' ■ |
2 Р, |
“ |
2 |
|
Ответ: = 0,9 .
Рх
10.3. Концы стального стержня сечением 2 см2 прочно закреплены. С какой силой стержень будет действовать на опоры, если его нагреть от 15 °С до 150 °С ?
Ответ: 65 кН.
10.4. Газовая нагревательная колонка потребляет 1,2 м3 метана (СН4) в час. Найти температуру подогретой воды, если вытекающая из на гревателя струя диаметром 1 см имеет скорость 0,5 м/с.Начальная темпера
40
тура воды и газа 11 0 С. Газ в трубе перед сгоранием находится под давле нием 1,2 атм. КПД нагревателя 0,6.
Ответ: 65 0 С.
10.5. В цилиндре под поршнем над водой в объеме 1 м3 при темпера туре 30° С находится смесь насыщенного пара и азота. Масса смеси 286 г. Какая масса пара сконденсируется, если при постоянной температуре объем смеси уменьшить в 3 раза? Какое давление было у смеси до сжатия? Давле ние насыщенного пара при 30° С 4,2 кПа.
Ответ: 0,020 кг, 27 кПа.
41
ЛИТЕРАТУРА
1.Абрамов А.А. и др. Абитуриенту - 2002. Варианты письменных профильных тестирований по физике, проводивщиеся 1997-2000 гг. - М.: МИЭТ (ТУ), 2001.
2.Баканина Л.П., Белонучкин В.Е., Козел С.М. Сборник задач по фи зике 10-11.-М .: Просвещение, 1995.
3.Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. - М : Просве щение, 1974.
4.Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Кержинцев В.В., Мякишев Г.Я. Фи зика. Задачи для поступающих в ВУЗы. - М.: Физматлит, 2000.
5.Билеты письменных вступительных экзаменов в МФТИ (19941997 г.). - М.: Изд-во МФТИ, 1999.
6.Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по фи зике с решениями. - Харьков-Москва: Центр «Инновации в науке, технике, образовании», 1995.
7.Физика: 3800 задач для школьников и поступающих в вузы. - М.: Дрофа, 2000.
8.Физика: Учебное пособие для 10 класса школ и классов с углуб ленным изучением физики / Под ред. А.А. Пинского. — М.: Про свещение, 1993.
9.Чернышев Б.А. Задания по физике (11 класс). Для учащихся заоч ной физико-математической школы МИФИ. - М.: Изд-во МИФИ, 1996.
42
СОДЕРЖАНИЕ
1. Тепловое расширение тел..................................... |
3 |
2.Основы МКТ. Среднеквадратическая скорость.. 6
3.Уравнение состояния идеального газа. Газовые
|
законы.......................... ............................................ |
9 |
4. |
Процессы и циклы........ ........ |
13 |
5. |
Первый закон термодинамики.............................. |
16 |
6. |
Теплоемкость......................................................... |
22 |
7. |
КПД циклов................ |
25 |
8. |
Водяные пары. Влажность.......... ................. |
29 |
9. |
Поверхностное натяжение жидкостей. |
|
|
Капиллярные явления.......................... |
34 |
10. |
Разные задачи.................................... |
39 |
Литература............................... |
42 |
|
43
Учебное издание
Саранин Владимир Александрович, Докучаев Валерий Павлович
СБОРНИК ЗАДАЧ ПОВЫШЕННОЙ СЛОЖНОСТИ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ И ТЕРМОДИНАМИКЕ С РЕШЕНИЯМИ
Оригинал-макет: В.А. Саранин
Изд. лиц. ИД № 06035 от 12.10.2001.
Подписано в печать 09.08.2002. Напечатано на ризографе. Формат 60x84 V,6. Уел. печ. л.2,56. Тираж 200 экз. Заказ Т50-2СО2.Г.
Глазовский государственный педагогический институт 427621, Глазов, ул. Первомайская, 25.