
Slinkina_Mekh_i_mol_fiz_2
.pdf45. При изотермическом сжатии 2,8 кг окиси углерода объем его уменьшился в четыре раза. Определить работу сжатия, если температура газа 7 °С.
46.Азот, адиабатически расширяясь, совершает работу, равную 480 кДж. Определить конечную температуру газа, если до расширения он
имел температуру Т1 = 362 К. Масса азота т = 12 кг. Теплоемкость считать постоянной.
47.28 газота, находящегося притемпературе40 °Сидавлении105 Па, сжимается до объема в 13 л. Найти температуру и давление азота после сжатия, если: 1) азот сжимается изотермически; 2) азот сжимается адиабатически. Найти работу сжатия в каждом из этих случаев.
48.При изотермическом расширении 2 кг водорода, взятых при давлении 6 ·105 Па и объеме 8,31 м3, была совершена работа 547 ·103 Дж. Определить конечные параметры водорода, если после изотермического расширения газ был адиабатически сжат, причем была совершена такая же работа, что и при расширении.
49.Сероводород (Н2S) массой 6 кг, занимающий объем 3 м3 при температуре 27 °С, сжали адиабатически так, что давление его увеличилось в два раза. Определить конечные объем, температуру и изменение внутренней энергии газа.
50.Азот массой 2 кг при температуре 7 °С занимает объем 830 дм3.
Вконце адиабатического сжатия температура возросла до 227 °С, а давление увеличилось до 15,2 ·105 Па. Определить отношение ср /сV.
51.Найти изменение энтропии при превращении 20 г льда при t = –10 °С в пар при t = 100 °С.
52.Найти изменение энтропии при плавлении 1 кг льда, находящегося при температуре 0 °С.
53.Смешали воду массой 4 кг при температуре Т1 = 280 К с водой массой 10 кг при температуре Т2 = 350 К. Найти: 1) температуру смеси; 2) изменение энтропии, происходящее при смешивании.
54.Лед массой 2 кг при температуре 0 °С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру 100 °С. Оп-
ределить массу т2 израсходованного пара. Каково изменение энтропии системы лед – пар?
55.7 г водорода расширяются изобарически до удвоения объема. Найти изменение энтропии при этом расширении.
56.Найти изменение энтропии при изотермическом расширении 10 г водорода от 105 до 0,5 ·105 Па.
106
57.650 г расплавленного свинца при температуре плавления вылили на лед при t = 0 °С. Найти изменение энтропии при этом процессе.
58.Найти изменение энтропии при изобарическом расширении 15 г гелия от объема V1 = 10 л до V2 = 30 л.
59.Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя теплоту
Q1 = 1 кДж и совершил работу А = 200 Дж. Температура нагревателя Т1 = 375 К. Определить температуру охладителя.
60.Совершая цикл Карно, газ отдал охладителю 2/3 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру охладителя, если темпе-
ратура нагревателя Т1 = 425 °К.
61. Какую работу А нужно совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, увеличить его диаметр от d1 = 1 см до d2 = 11 см.
62. В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром внутреннего канала d = 1 мм. Найти массу вошедшей в трубку воды. Считать смачивание полным.
63. Определить работу А, которую необходимо совершить при вы-
дувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1 = 10 см3 до
V2 = 20 см3.
64.Две капли ртути радиусом R = 1 мм каждая слились в одну большую каплю без изменения температуры. Какая энергия выделится при этом слиянии?
65.Найти добавочное давление внутри мыльного пузыря диаметром 5 см. Определить также работу, которую нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь.
66.На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше атмосферного давления р0, если диаметр пузыря d = 5 мм?
67.Глицерин поднялся в капиллярной трубке на высоту h = 20 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения глицерина, если диаметр канала равен 1 мм.
68.Найти скорость течения по трубке углекислого газа, если из-
вестно, что за полчаса через поперечное сечение трубы протекает 0,51 кг газа. Плотность газа принять равной 7,5 кг/м3. Диаметр трубы равен 2 см.
69.Тонкое алюминиевое кольцо радиусом 8,0 см соприкасается с мыльным раствором. Каким усилием можно оторвать кольцо от раствора? Температуру раствора считать комнатной. Масса кольца 10 г.
70.Под каким давлением находится воздух внутри пузырька радиусом 5 ·10–3 мм, расположенного под поверхностью воды?
107
ЛИТЕРАТУРА
1.Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс физики. – М.: Наука, 1970. –
Т. 1. – §§ 10, 11.
2.Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука, 1977. – Т. 1. –
§§34–42.
3.Детлаф А. А., Яворский Б. М., Милковская Л. Б. Курс физики. –
М.: Высш. шк., 1973. – Т. 1. – §§ 4.1–4.3.
4.Чертов А. Г., Воробьев А. А. Задачник по физике. – М.: Высш.
шк., 1981.
5.Новодворская Е. М., Дмитриев Э. М. Методика проведения упражнений по физике во втузе. – М.: Высш. шк., 1981.
6.Беликов С. Б. Решение задач по физике. – М.: Высш. шк., 1986.
7.Савельев И. В. Сборник вопросов и задач по общей физике. – М.:
Наука, 1987.
8.Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 1994.
9.Трофимова Т. И., Павлова З. Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высш. шк., 1999.
10.Айзенцон А. Е. Курс физики. – М.: Высш. шк., 1996.
108
СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ
1 . Основные физические постоянные
(округленные значения)
Физическая постоянная |
Обозначения |
Числовые значения |
Ускорение свободного |
g |
9,81 м/с2 |
падения |
|
|
Гравитационная посто- |
γ |
6,67 ·10–11 м3/(кг ·с2) |
янная |
|
|
Число Авогадро |
NA |
6,02 ·1026 кмоль–1 |
Универсальная газовая |
R |
8,31 ·103 Дж/(кмоль ·К) |
постоянная |
|
|
Постоянная Больцмана |
k |
1,38 ·10–23 Дж/К |
Заряд электрона |
e |
1,60 ·10–19 Кл |
Скорость света в ва- |
c |
3,00 ·108 м/с |
кууме |
|
|
2 . Некоторые астрономические величины
Наименование |
Величина |
|
(средние значения) |
Радиус Земли |
6,37 ·106 м |
Масса Земли |
5,98 ·1024 кг |
Радиус Солнца |
6,95 ·108 м |
Масса Солнца |
1,98 ·1030 кг |
Радиус Луны |
1,74 ·106 м |
Масса луны |
7,33 ·1022 кг |
Расстояние от центра Земли до цен- |
1,49 ·1011 м |
тра Солнца |
|
Расстояние от центра Земли до цен- |
3,84 ·108м |
тра Луны |
|
109
3 . Плотность твердых тел
Твердое тело |
Плотность, кг/с2 |
Твердое тело |
Плотность, кг/м2 |
Алюминий |
2,7 ·103 |
Медь |
8,9 ·103 |
Барий |
3,5 ·103 |
Никель |
8,9 ·103 |
Ванадий |
6,0 ·103 |
Свинец |
11,3 ·103 |
Висмут |
9,8 ·103 |
Серебро |
10,5 ·103 |
Железо |
7,8 ·103 |
Цезий |
1,9 ·103 |
Литий |
0,53 ·103 |
Цинк |
7,1 ·103 |
4 . Плотность жидкостей
Жидкость |
Плотность, кг/м2 |
Жидкость |
Плотность, кг/м2 |
Вода (при 4 °С) |
1,00 ·103 |
Спирт |
0,80 ·103 |
Глицерин |
1,26 ·103 |
Сероуглерод |
1,26 ·103 |
Ртуть |
13,6 ·103 |
|
|
5 . Плотность газов (при нормальных условиях)
Газ |
Плотность, кг/м3 |
Газ |
Плотность, кг/м3 |
Водород |
0,09 |
Гелий |
0,18 |
Воздух |
1,29 |
Кислород |
1,43 |
|
|
|
|
6. Коэффициент поверхностного натяжения жидкостей
Жидкость |
Коэффициент, |
Жидкость |
Коэффициент, |
|
мН/м |
мН/м |
|||
|
|
|||
Вода |
72 |
Ртуть |
500 |
|
Мыльная вода |
40 |
Спирт |
22 |
|
|
|
|
|
7 . Эффективный диаметр молекулы
Газ |
Диаметр, м |
|
Газ |
Диаметр, м |
Аргон |
3,6 ·10 –10 |
|
Гелий |
1,9 ·10–10 |
Азот |
3,0 ·10–10 |
|
Кислород |
2,7 ·10–10 |
Водород |
2,3 ·10–10 |
|
|
|
|
|
110 |
|
111