Занятие 2 от 25.03.2014

Занятие 2 от 25.03.2014 Молекулярная физика.

Работа над домашними задачами

1. Алюминиевый и железный шары уравновесили на рычажных весах, а затем опустили в керосин. Нарушится ли при этом равновесие, если шары: 1) одинаковой массы; 2) одинакового объема?

2. В чаше с водой плавает спичечный коробок, на дне которого лежит небольшой камень. Изменится ли уровень воды в чаше, если камень вынуть из коробка и опустить в воду?

3. ш.3.7.15. Спутник влетел в тень Земли. При этом температура внутри спутника, равная вначале 290 К, понизилась на 1 %, из-за чего давление воздуха, молярная масса которого равна 29 г/моль, уменьшилась на 1 кПа. Определить массу воздуха в спутнике, если его объем 8.31 м³.

4. На какую высоту поднимется вода внутри цилиндра высотой L= 3 м, опущенного на дно озера глубиной Н=100 м, если температура на поверхности воды 25⁰ С, а на дне 10⁰ С. Цилиндр открыт снизу и закрыт вверху.

5. ш.3.7.13. В вертикальном закрытом сосуде, площадь основания которого 10^-3м², разделенном поршнем массы 1 кг на два отсека, находится газ. Масса газа под поршнем в 9 раз больше, чем над ним. В положении равновесия поршень находится посередине сосуда, а температура газа в обоих отсеках одинакова. Найти давление газа в отсеках. g=10 м/с².

Дом

1. Тонкостенный резиновый шар массы М=50 г наполнен азотом и погружен в озеро на глубину h=100м. Найти массу азота, если шар находится в положении равновесия. Атмосферное давление р₀=760 мм.рт.ст., температура в глубине озера t=4⁰С. Натяжением резины пренебречь.

2. Цилиндрический сосуд объемом 2V разделен на равные части тонким легким подвижным поршнем, площадь которого S. В отсеках сосуда находится одинаковый газ. Вначале давление в отсеках одинаково, а температуры различны, причем их отношение Т₁/Т₂=n. На какое расстояние сместится поршень при выравнивании температуры? Считать, что теплообмен происходит только через поршень, его трением о стенки сосуда пренебречь.

3. ш.3.7.14. В вертикальном открытом сверху цилиндрическом сосуде, имеющем поперечное сечение 10^-3м², на высоте 0.1 м от дна находится поршень массы 1 кг, поддерживаемый сжатым газом с молярной массой 3210^-3 кг/моль. Температура газа 300К, атмосферное давление 10⁵Па. Определить массу газа под поршнем. Трением пренебречь. g=10 м/с².

4. Идеальный газ в сосуде разделен подвижным поршнем на две половины. Система поддерживается при постоянной температуре.

Масса поршня m, площадь S, объем сосуда V, начальное давление газа Р₀, молярная масса .

В некоторый момент времени поршень смещают на небольшое расстояние от положения равновесия. Найти период малых колебаний.

5. В.5.15. Общеизвестен шуточный вопрос: «Что тяжелее: тонна свинца или тонна пробки?»

Посчитать, насколько истинный вес пробки, которая в воздухе весит 1 тонну, больше истинного веса свинца, который в воздухе весит также 1 тонну. Температура воздуха 17⁰С, давление 760 мм.рт.ст.