Вариант № 3

1. Каков должен быть внутренний диаметр капилляра, чтобы при полном смачивании вода в нем поднялась на 2 см? Задачу решить для случая, когда капилляр находится на Луне.

Ответ: а) d=5,1 мм; б) d=6,1 мм; в) d=7,1 мм; г) d=8,1 мм;

д) d=9,1 мм.

2. Какое давление p создает компрессор в краскопульте, если струя жидкой краски вытекает из него со скоростью v=25 м/с? Плотность краски ρ=0,810³ кг/м³.

Ответ: а) p=210 кПа; б) p=220 кПа; в) p=230 кПа; г) p=240 кПа; д) p=250 кПа.

3. В сосуде объемом V=40 л находится кислород. Температура кислорода Т=300 K. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на p=100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода, если температура газа в баллоне осталась прежней.

Ответ: а) m=0,011 кг; б) m=0,021 кг; в) m=0,031 кг; г) m=0,041 кг; д) m=0,051 кг.

4. 60 г кислорода находится под давлением 300 кПа при температуре 10 ^oС. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Найти количество тепла, полученное газом.

Ответ: а) Q=1,3 кДж; б) Q=1,2 кДж; в) Q=1,1 кДж; г) Q=1,0 кДж; д) Q=0,9 кДж.

5. Каково число соударений в секунду для одной молекулы гелия при температуре 200 ^oС и давлении 0,01 мм.рт.ст.?

Ответ: а) <z>=0,1710⁵ с^-1; б) <z>=0,2710⁵ с^-1; в) <z>=0,3710⁵ с^-1; г) <z>=0,4710⁵ с^-1; д) <z>=0,5710⁵ с^-1.

6. Из баллона, содержащего водород под давлением 10 атм при температуре 18 ^oС, выпустили половину находящегося в нем количества газа. Считая процесс адиабатическим, определить конечное давление.

Ответ: а) p₂=3,910⁵ Па; б) p₂=3,810⁵ Па; в) p₂=3,710⁵ Па;

г) p₂=3,610⁵ Па; д) p₂=3,510⁵ Па.

7. В четырехтактном двигателе засосанный атмосферный воздух в объеме 10 л подвергается 12-ти кратному сжатию. Предполагая процесс сжатия адиабатическим, определить конечное давление, если начальное давление и температура равны 1 атм и 10 ^оС.

Ответ: а) p₂=3,18 кПа; б) p₂=3,28 кПа; в) p₂=3,38 кПа;

г) p₂=3,48 кПа; д) p₂=3,58 кПа.

8. Один киломоль углекислого газа находится при температуре 100 ^oС. Найти давление газа, считая его реальным. Задачу решить для объема V₁=1 м³.

Ответ: а) p₁=2,98 МПа; б) p₁=2,88 МПа; в) p₁=2,78 МПа;

г) p₁=2,68 МПа; д) p₁=2,58 МПа.

9. Цилиндрический термос с внутренним радиусом r₁=9 см и внешним радиусом r₂=10 см наполнен льдом. Высота термоса h=20см. Температура льда t₁=0 ^оС, температура наружного воздуха t₂=20 ^оС. При каком предельном давлении воздуха между стенками термоса теплопроводнось χ не будет зависить от давления? Диаметр молекул воздуха d=0,3 нм, а температуру воздуха между стенками термоса считать равной среднему арифметическому температур льда и наружного воздуха.

Ответ: а) p=940 мПа; б) p=950 мПа; в) p=960 мПа; г)p=970мПа; д) p=980 мПа.

10. Два тела с постоянными температурами Т₁=290 К и Т₂=320К соединены теплопроводящим стержнем длины ℓ=0,5 м. Пренебрегая потерями теплоты через боковую поверхность стержня, определить температуру в точке, расположенной на расстоянии а=0,25 м от одного из его концов в центре стержня.

Ответ: а) Т=308 К; б) Т=307 К; в) Т=306 К; г) Т=305 К;

д) Т=304 К.