Задачі з Фізики (Волькенштейн) / 08
.docТверді тіла
-
Зміна ентропії при плавленні кількості v=1 кмоль льоду S=22,2 кДж/К. На скільки зміниться температура плавлення льоду при збільшенні зовнішнього тиску на р=100 кПа ?
-
При тискові р1=100 кПа температура плавлення олова t1=231,9 С, а при тискові р2 = 10 МПа вона дорівнює t2=232,2 С. Густина рідкого олова р=7,0 * 103 кг/м3. Знайти зміну ентропії S при плавленні кількості v=1 кмоль олова.
-
Температура плавлення заліза змінилася на Т=0,012 К при зміні тиску на р=98 кПа. На скільки змінюється при плавленні обєм кількості v=1 кмоль заліза ?
-
Користуючись законом Дюлонга та Пті, знайти питому теплоємність с: а) міді; б) заліза; в) алюмінія.
-
Користуючись законом Дюлонга та Пті, знайти, з якого матеріалу зроблений металевий шарик масою m=0,025 кг, якщо відомо, що для його нагріваня від t1=10C до t2=30C потрібно затратити кількість тепла Q=117 Дж.
-
Користуючись законом Дюлонга та Пті, знайти, в скільки разів питома теплоємність алмінію більша питомої теплоємності платини.
-
Свинцева куля, що летить зі швидкістю v=400 м/с, вдаряється у стіну та входить внеї. Вважати, що кінетична енергія кулі йде на її нагрівання, знайти, на скільки нагріється куля. Питому теплоємність свинцю знайти за законом Дюлонга та Пті.
-
Пластинку з міді (товщиною d1=9 мм )та заліза (товщиною d2=3 мм ) зложений разом. Зовнішня поверхня мідної пластини підтримується при температурі t1=50С, зовнішня поверхня при температурі t2=0С. Знайти температуру поверхні їх дотику. Площа пластинок велика в порівнянні з товщиною.
-
Зовнішня поверхня стінки має температуру t1=-20 С, внутрішня - температура t2=20С. Товщина стінки d=40 см. Знайти теплопровідність матеріалустінки, якщо через одиницю її поверхні за час =1 ч проходить кількість теплоти Q=460,5 кДж/м3.
-
Яку кількість теплоти Q втарачає за час =1 хв кімната з полощиною полу S=20 м2 та висотою h=3 м через чотири цегляні стінки ? Температура в кімнаті t1=15С, температура повітря назовні t2=-20С. Теплопровідність цегли =0,84 Вт/(м*К). Товщина стін d=50 см. Втратами тепла через підлогу та стелю знехтувати.
-
Один кінець металевого стержня підтримується при температурі t1=100С, інший впирається в лі. Довжина стержня l=14 см, площина поперечного перерізу S=2 см2. Знайти кількість теплоти, що протікає в одиницю часу вздовж стержня. Яка маса льоду розтане за час =40 хв ? Втратами тапла через стінки знехтувати.
-
Площа поперечного перерізу мідного дроту S=10 см2, довжина стержня l=50 см. Різниця температур на кінцях стержня Т=15 К. Яку кількість теплоти Qт проходить в одиницю часу через стержень ? Втратами тепла знехтувати.
-
На плиті стоїть алюмінева каструля діаметром D=15 см, наповнена водою. Вода кипить, та при цьому за час =1 хв утворюється маса m=300 г водяного пару. Знайти температуру зовнішньої поверхні дна каструлі, якщо товщина його d=2 см. Втратами тепла знехтувати.
-
Металевий циліндричний сосуд радіусом R= 9 см заповнений льодом при температурі t1=0С. Посудина термоізольована пластом пробки товщиною d=1 см. Через який час весь лід, що знаходиться в посудині, розтане, якщо температура оточуючого середовища t1=25С ? Вважати, що обмін тепла проходить лише через бокові стінки посудини середнім радіусом Rо=9,5 см.
-
Яку силу потрібно прикласти до кінців сталевого стержня з площиною поперечного перерізу S=10 см2,щоб не дати йому розширитися при нагріванні від t0=0С до t=30С ?
-
До сталевого дроту радіусом r= 1мм підвішений вантаж. Під дією цього вантажу дріт отримав таке же подовження, як при нагрівані на t=20С. Знайти масу т вантажу.
-
Мідний дріт натягнутий гарячим при температурі t1=150С між двома непорушними стінками. При якій температурі t2, холонуxи, розірветься дріт ? Вважати, що закон Гука справджується аж до розривання дроту.
-
При нагріванні деякого металу від t0=0C до t=500С його щільність зменшується в 1,027 разу. Знайти для цього металу коефіцієнт лінійного розширення а, вважаючи його постійним в даному інтервалі температур.
-
Яку довжину l0 повинні мати при температурі t0=0C сталевий і мідний стержні, щоб при будь-якій температурі сталевий стержень був довше мідного на l=5 см ?
-
На нагріванні мідної болванки масою т= 1кг, що знаходиться при температурі t0=0C, витрачена кількість теплоти Q=138,2 кДж. В скільки разів при цьому збільшився її обсяг ? Питому теплоємність міді знайти за законом Дюлонга і Пти.
-
При розтягненні мідного дроту, поперечний переріз якого S=1,5 мм2, початок остаточної деформації спостерігався при навантаженні F=44,l Н. Яка межа пружності р матеріалу дроту ?
-
Яким повинен бути граничний діаметр d сталевого троса, щоб він витримав навантаження F=9,8 кН ?
-
Знайти довжину мідного дроту, що, будучи підвішеним вертикально, починає рватися під дією власної сили тяжкості.
-
Вирішити попередню задачу для свинцевого дроту.
-
Для виміру глибини моря з пароплаву спустили гирю на сталевому тросі. Яку найбільшу глибину можна заміряти таким засобом ? Щільність морський води р=1*103 кг/м3. Масою гирі у порівнянні з масою троса знехтувати.
-
До даху підвішано сталевий дріт довжиною 40 м і діаметром 2 мм. Яке навантаження F може витримати цей дріт ? На скільки подовжиться цей дріт, якщо на ньому повисне людина масою m=70 кг ? Чи буде спостерігатися залишкова деформація, коли людина відпустить дріт ? Межа пружності сталі р=294 МПа.
-
До сталевого дроту радіусом 1 мм підвішений вантаж масою 100 кг. На який найбільший кут можна відхилити дріт з вантажем, щоб він не розірвався при проходженні цим вантажем положеня рівноваги ?
-
До залізного дроту довжиною 50 см і діаметром 1 мм прив'язана гиря масою т=1 кг. З якою частотою п можна рівномірно обертати в вертикальній площині такий дріт з вантажем, щоб він не розірвалася ?
-
Однорідний мідний стержень довжиною 1 м рівномірно обертається навколо вертикальної осі, що проходить через один з його кінців. При якій частоті обертання п стержень розірветься ?
-
Однорідний стержень рівномірно обертається навколо вертикальної осі, що проходить через його середину. Стержень розривається, коли швидкість кінця стержня досягає =380 м/с. Знайти межу пружності р матеріалу стержня. Щільність матеріалу стержня р=7,9*103 кг/м3.
-
До сталевого дроту довжиною 1 м і радіусом 1 мм підвісили вантаж масою т=100 кг. Знайти роботу А розтягнення дроту.
-
З гумового шнура довжиною 42 см і радіусом 3 мм зроблена рогатка. Хлопчик, стріляючи з рогатки, розтягнув гумовий шнур на l=20 см. Знайти модуль Юнга для цієї гуми, якщо відомо, що камінь масою т=0,02 кг, пущений з рогатки, полетів зі швидкістю v=20 м/с. Зміною перетину шнура при розтягненні знехтувати.
-
Є гумовий шланг довжиною 50 см і внутрішнім діаметром 1 см. Шланг натягнули так, що його довжина стала на 10 см більше. Знайти внутрішній діаметр натягнутого шланга, якщо коєфіцієнт Пуассона для гуми =0, 5.
-
На рис. 15 АВ - залізний дріт, CD - мідний дріт такої ж довжини і з таким же поперечним перерізом, BD - стержень довжиною 80 см. На стержень підвісили вантаж масою т=2 кг. На якій відстані х від точки В потрібно його підвісити, щоб стержень залишився горизонтальним ?
-
Знайти момент пари сил М, що необхідний для закручування дроту довжиною 10 см і радіусом 0,1 мм на кут =10. Модуль зсуву матеріалу дроту N=4,9*1010 Па.
-
Зеркальце гальванометра підвішено на дроті довжиною 10 см і діаметром 0,01 мм. Знайти закручуючий момент М, що відповідає відхиленню зайчика на величину а=1 мм по шкалі, що знаходиться на відстань L=1м від зеркальця. Модуль зсуву матеріалу дроту N=4*1010 Па.
-
Знайти потенційну енергію W дроту довжиною 5 см і діаметром 0,04 мм, закрученого на кут =10. Модуль зсуву матеріалу дроту N=5,9х1010 Па.
-
При протіканні електричного струму через обмотку гальванометра на його рамку з прикріпленим на нім зеркальцем діє закручующий момент М=2*10-13 Н*м. Рамка при цьому повертається на малий кут . На це повернення іде робота А=8,7* 10‑16 Дж. На яку відстань а переміститься зайчик від зеркальца по шкалі, віддаленої на відстань 1 м від гальванометра ?
-
Знайти коєфіцієнт Пуассона , при якому обєм дроту при розтягненні не змінюється.
-
Знайти відносну зміну щільності циліндричного мідного стержня при стисненні його тиском в 9,8*107 Па. Коєфіцієнт Пуассона для міді =0,34.
-
Залізний дріт довжиною 5 м висить вертикально. На скільки зміниться обєм дроту, якщо до нього прив'язати гирю масою 10 кг ? Коєфіцієнт Пуассона для заліза =0,3.