Вариант № 2

1. Какую часть от силы, которую нужно приложить к горизонтальному алюминиевому кольцу высотой 10 мм, внутренним диаметром 50 мм и внешним диаметром 52 мм, чтобы оторвать его от поверхности воды (рис. 1), составят силы поверхностного натяжения?

Ответ: а) F_п/F=0,75; б) F_п/F=0,65;

в) F_п/F=0,55; г) F_п/F=0,45; д) F_п/F=0,35.

2. Сосуд, наполненный водой, сообщается с атмосферой через стеклянную трубку, закрепленную в горлышке сосуда. Кран К находится на расстоянии h₂=2 см от дна сосуда. Найти скорость вытекания воды из крана в случае, если расстояние между нижним концом трубки и дном сосуда h₁=2 см (рис. 2).

Ответ: а) v=4 м/с; б) v=3 м/с; в) v=2 м/с;

г) v=1 м/с; д) v=0 м/с.

3. Вычислить плотность азота, находящегося в баллоне под давлением p=2 МПа при температуре 400 К.

Ответ: а) ρ=11 кг/м³; б) ρ=13 кг/м³;

в) ρ=15 кг/м³; г) ρ=17 кг/м³; д) ρ=19 кг/м³.

4. Газовая смесь состоит из 8 г гелия и 16 г кислорода. Найти оотношение С_р/С_v данной смеси.

Ответ: а) С_p/С_v=1,19; б) С_p/С_v=1,29; в) С_p/С_v=1,39;

г) С_p/С_v=1,49; д) С_p/С_v=1,59.

5. Какова длина свободного пробега молекулы гелия при температуре 200 ^oС и давлении 0,01 мм.рт.ст.?

Ответ: а) <λ>=24,710^-3 м; б) <λ>=25,710^-3 м; в) <λ>=26,710^-3 м; г) <λ>=27,710^-3 м; д) <λ>=28,710^-3 м.

6. При изотермическом расширении водорода массой 1 г объем газа увеличился в 2 раза. Определить теплоту, переданную газу, если его температура 15 ^oС.

Ответ: а) Q=856 Дж; б) Q=846 Дж; в) Q=836 Дж; г) Q=826 Дж; д) Q=816 Дж.

7. Производится сжатие некоторой массы двухатомного газа (γ=1,4) один раз изотермически, другой раз – адиабатически. Начальные температура и давление сжимаемого газа оба раза одинаковы. Конечное давление вn раз больше начального (рис. 3). Найти отношение работ сжатия при адиабатическом и изотермическом процессах в случае, если n=100.

Ответ: а) А₂/А₁=0,8; б) А₂/А₁=0,7;

в) А₂/А₁=0,6; г) А₂/А₁=0,5; д) А₂/А₁=0,4.

8. В баллоне емкостью 20 л находится 80 молей некоторого газа. При 14 ^оС давление газа равно 90 атм; при 63 ^оС давление газа равно 109 атм. Вычислить постоянную Ван-дер-Ваальса «b» для этого газа.

Ответ: а) b=810^-5 м³/моль; б) b=710^-5 м³/моль;

в) b=610^-5 м³/моль; г) b=510^-5 м³/моль; д) b=410^-5 м³/моль.

9. Между двумя пластинами, находящимися на расстоянии 1 мм друг от друга, находится воздух. Между пластинами поддерживается разность температур Т=1 K. Площадь каждой пластины равна 100 см². Какое количество тепла передается за счет теплопроводности от одной пластины к другой за 10 мин? Считать воздух находящимся при нормальных условиях, и диаметр молекул воздуха принять равным 310^-8 см.

Ответ: а) Q=72 Дж; б) Q=74 Дж; в) Q=76 Дж; г) Q=78 Дж;

д) Q=80 Дж.

10. Два тела с постоянными температурами Т₁=290 К и Т₂=320 К соединены теплопроводящим стержнем длины ℓ=0,5 м с поперечным сечением S=5 см². Пренебрегая потерями теплоты через боковую поверхность стержня, определить поток теплоты через поперечное сечение стержня. Теплопроводность материала стержня χ=210 Вт/(мК).

Ответ: а) q=5,3 Вт; б) q=6,3 Вт; в) q=7,3 Вт; г) q=8,3 Вт;

д) q=9,3 Вт.