Вариант № 8

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. Разностьh уровней жидкости в коленах U-образной трубки равна 23 мм. Диаметры d₁ и d₂ каналов в коленах трубки равны соответственно 2мм и 0,4 мм (рис. 1). Плотность жидкости равна 800 кг/м³. Определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

Ответ: а) σ=22,5 мН/м; б) σ=23,5 мН/м;

в) σ=24,5 мН/м; г) σ=25,5 мН/м; д) σ=26,5 мН/м.

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. Один баллон емкостью 20 л содержит азот под давлением 25атм, другой баллон емкостью 44 л содержит кислород под давлением 16 атм. Оба баллона были соединены между собой, и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без уменьшения температуры). Найти парциальное давление азота.

Ответ: а) p^'=4,8 атм; б) p^'=5,8 атм; в) p^'=6,8 атм; г) p^'=7,8 атм;

д) p^'=8,8 атм.

5. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа равна 461 м/с при нормальных условиях. Какое количество молекул содержится в 1г этого газа.

Ответ: а) N=1,510²² молекул; б) N=1,610²² молекул;

в) N=1,710²² молекул; г) N=1,810²² молекул; д) N=1,910²² молекул.

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. Кислород массой 200 г занимает объем 100 л и находится под давлением 200кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема 300 л, а затем его давление возросло до 500 кПа при неизменном объеме (рис. 2). Найти теплоту, переданную газу.

Ответ: а) Q=575 кДж; б) Q=565 кДж;

в) Q=555 кДж; г) Q=545 кДж; д) Q=535 кДж.

8. Определить наибольший объем, который может занимать вода, содержащая количество вещества 1 моль.

Ответ: а) V_к=510^-5 м³; б) V_к=610^-5 м³; в) V_к=710^-5 м³;

г) V_к=810^-5 м³; д) V_к=910^-5 м³.

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 зависеть 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. Динамическая вязкость кислорода при нормальных условиях η=19,810^-6 Пас. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода при этих условиях.

Ответ: а) <λ>=69 нм; б) <λ>=68 нм; в) <λ>=67 нм; г) <λ>=66 нм; д) <λ>=65 нм.