Сборник задач - Приступа

155 Тело, имеющее начальную скорость 14 м/с, падает с высоты 240

м и углубляется в песок на 0,2 м. Определите среднюю силу сопротивления песка. Сопротивление воздуха не учитывать. Масса тела 1 кг. Решить задачу двумя способами.

156От удара копра массой 500 кг, свободно падающего с некоторой высоты, свая погружается в грунт на 1 см. Определите силу сопротивления грунта, считая ее постоянной, если скорость копра перед ударом равна 10 м/с. Массой сваи пренебречь.

157Сваю массой 100 кг забивают в грунт копром, масса которого

400 кг. Копер свободно падает с высоты 5 м и при каждом ударе свая опускается на глубину 5 см. Считать удар абсолютно неупругим.

Определите среднюю силу сопротивления грунта.

Следствия классической механики.

Небесная механика.

158Что такое небесная механика?

159Какую скорость в небесной механике называют круговой;

параболической; гиперболической?

160Сформулируйте законы Кеплера

161Что такое первая космическая скорость?

162Что такое вторая космическая скорость?

163С какой скоростью должен двигаться искусственный спутник Земли на высоте 600 км по круговой орбите? Каким будет его период

обращения? Средний радиус Земли считать равным 6370 км, а массу

6 ∙ 1024 кг.

164 Рассчитайте скорость движения Марса по орбите вокруг Солнца, считая эту орбиту круговой. Расстояние от Марса до Солнца 228 млн.км., масса Солнца 2 ∙ 1027 т.

21

165 Во сколько раз отличаются круговые скорости Сатурна и Земли,

если расстояние от Сатурна до Солнца приблизительно в 9,53 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца, а масса Земли примерно в 95,3 раза меньше массы Сатурна?

166 Вычислите первую космическую скорость для Венеры,

имеющей массу 4,9 ∙ 1024 кг и радиус 6200 км.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

Основы молекулярно-кинетической теории строения

вещества (МКТ)

167Какие системы называют макроскопическими? Приведите примеры.

168Что называют макроскопическими параметрами состояния макроскопической системы? Приведите примеры.

169Сформулируйте положения молекулярно-кинетической теории строения вещества.

170Что называют относительной молекулярной массой вещества?

171Что называют количеством вещества?

172Что называют молярной массой?

173Что называют концентрацией молекул?

174Что называют постоянной Авогадро?

175Что такое один моль?

176Что называют диффузией?

177Что называют броуновским движением?

178Какой объем занимает 10 моль железа?

179Найдите число атомов в алюминиевой ложке массой 30 г.

180Найдите число атомов в медной монете массой 5 г.

181Найдите число атомов в свинцовом куске массой 300г.

22

182Какой объем занимает 50 моль железа?

183Найти число атомов в серебряной монете массой 20 г.

184Найдите число атомов в золотом перстне массой 3,5 г.

185Какой объем занимает 5 моль железа?

Основные понятия и законы термодинамики

186Чем температура как параметр состояния теплового равновесия отличается от других параметров?

187Как связана средняя кинетическая энергия движения молекул с термодинамической температурой?

188Какую энергию называют внутренней?

189От чего зависит внутренняя энергия макроскопической системы?

190Что называют количеством теплоты?

191Как вычислить работу газа при постоянном давлении?

192Сформулируйте первый закон термодинамики.

193Сформулируйте второй закон термодинамики.

194Чему равна температура кипения спирта по термодинамической шкале, если она составляет 780С?

195Температура вещества в недрах Земли на расстоянии 100 км от ее поверхности равна 1200 К. Чему равна эта температура по шкале Цельсия?

196Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия теплового движения молекул 8,1 ∙ 10−21Дж

197В латунном сосуде массой 650 г находится 400 г воды и 100 г

льда при температуре 00С. Чему равна масса стоградусного водяного пара, который нужно впустить в воду, чтобы лед растаял и вода нагрелась до 250С. Удельная теплота парообразования воды 2,3 ∙

23

106Дж/кг, удельная теплота плавления льда 3,3 ∙ 105Дж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 ∙ 103Дж/(кг ∙ К).

198 Медный закрытый сосуд массой 1,5 кг содержит 10 кг льда при температуре –100С. В сосуд впускают водяной пар при температуре

1000С, при этом в сосуде устанавливается температура 350С. Чему равна масса пара, введенного в сосуд? Удельная теплоемкость льда равна 2,1 ∙ 103Дж/(кг ∙ К), удельная теплоемкость меди - 380Дж/ (кг ∙ К).

199 Вычислите работу, которую совершил газ при расширении, если при давлении 1,5 ∙ 105Па его объем увеличился с 0,2 ∙ 10−2м3 до

0,6 ∙ 10−2м3

200 Чему равно давление газа, находящегося по поршнем в цилиндре, если работа, совершенная внешней силой при сжатии газа,

равна 30 Дж? Площадь поршня 15 см2, перемещение поршня при сжатии 20 см.

201 Определите изменение внутренней энергии системы, если совершенная ею работа равна 6 Дж, а сообщенное системе количество теплоты 9 Дж.

202Определите работу внешних сил над системой, если система отдала количество теплоты 3,2 кДж и ее внутренняя энергия увеличилась на 2,2 кДж.

203Газ имеет температуру 720 К. Чему равна эта температура по шкале Цельсия?

204Газ имеет температуру 540 К. Чему равна эта температура по шкале Цельсия?

205Тело имеет температуру 29 0С. Чему равна эта температура по термодинамической шкале?

206Тело имеет температуру 34 0С. Чему равна эта температура по термодинамической шкале?

24

207 Определите среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул газа, если температура газа составляет 32 0С.

208 Определите среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул газа, если температура газа составляет 64 0С.

209 Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия теплового движения молекул равна 1,8 ∙ 10−19Дж.

210 Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия теплового движения молекул равна 2,4 ∙ 10−19Дж.

211 Вычислите работу, которую совершил газ при сжатии, если при

цилиндре, если работа совершенная внешней силой при расширении газа, равна 120 Дж? Площадь поршня 20 см2, перемещение поршня при расширении 42 см.

213 Вычислите работу, которую совершил газ при расширении, если при давлении 1,7 ∙ 105Па его объем увеличился с 0,4 ∙ 10−3м3 до

1,2 ∙ 10−3м3

Свойства газов.

214Что называют идеальным газом?

215Каковы границы применимости модели «идеальный газ»?

216Какое уравнение называют уравнением состояния идеального

газа?

217Какое уравнение называют уравнением Менделеева –

Клапейрона?

218Как читается уравнение Клапейрона?

219От чего зависит энергия идеального газа?

25

220Что такое изопроцессы?

221Сформулируйте закон Бойля – Мариотта.

222Сформулируйте закон Гей-Люссака.

223Сформулируйте закон Шарля.

224Какой процесс называют адиабатным?

225Какой пар называют насыщенным?

226Как ненасыщенный пар можно превратить в насыщенный?

227Что называют точкой росы?

228Какие двигатели называют тепловыми?

229Чему равен КПД теплового двигателя?

230Что собой представляет цикл Карно?

231Чему равен КПД идеального теплового двигателя?

232 В баллоне находится газ при температуре 270С и давлении

3 ∙ 105Па. После того как 1/3 газа выпустили из баллона, давление в нем стало равным 1,8 ∙ 105Па. Определите, какая температура установится в баллоне.

233 Чему равен объем газа при нормальных условиях, если при 500С

и давлении 1,8 ∙ 105Па газ занимает объем 0,5 м3?

234 Закрытый сосуд, содержащий 5 л воздуха при давлении 1,6 ∙ 105Па, соединяют с сосудом емкостью 3 л, из которого откачан воздух. Какое давление установится в сосудах после их соединения,

если считать, что температура воздуха остается неизменной?

235Какой объем занимает азот при температуре 2000С, если при температуре 00С его объем равен 4 л? Считать, что изменение объема происходит при постоянном давлении.

236Горизонтально расположенный закрытый цилиндр разделен на две части подвижным поршнем. С одной стороны поршня в цилиндре содержится газ при температуре –730С, с другой стороны – тот же газ при температуре 270С. Поршень находится в равновесии. Определите

объемы, занимаемые газами, если общий объем цилиндра 500 см2.

26

Массы газа, находящегося с обеих сторон от поршня, одинаковы.

Давление постоянное.

237 Чему равно количество теплоты, полученное тепловым двигателем от нагревателя, если он отдал холодильнику количество теплоты 400 кДж, а его КПД составляет 40%?

238Чему должна быть равна температура холодильника идеального теплового двигателя, чтобы при температуре нагревателя 1270С его КПД был равен 60%?

239В баллоне находится газ при температуре 230С. После того как

из баллона выпустили ¼ газа, давление в нем стало равным 2,2 ∙ 105Па и температура 120С. Чему равно первоначальное давление?

240 Чему равен объем газа при нормальных, условиях, если при

420С и давлении 1,5 ∙ 105Па он занимает объем 1,5 м3.

241 В баллоне находится газ при температуре 28 0С и давлении

105Па. После того как баллон впустили еще 1/5 такого же газа, его

кПа. Каким будет давление при температуре – 40 0С?

244Сколько частиц воздуха находится в комнате площадью 40 м2 и

высотой 4 м, при температуре 25 0С и давлении 752133 Па?

245Найдите давление которое оказывает 45 г неона при температуре 273 К, если его объем составляет 1 л.

246Водород находится в сосуде при температуре 20 0С, нагревают до температуры 60 0С. Найдите давление водорода после нагревания,

если до нагревания оно было равно 105Па

247 Давление газа в лампе 44 кПа, а его температура 47 0С. Какова

концентрация атомов газа?

27

248 При температуре 29 0С кислород находится под давлением

4 ∙ 105Па. Какова плотность кислорода при данных условиях?

249Какое значение температуры по шкале Кельвина соответствует

1000С?

250В сосуде объемом 8,3 м3 находится 0,04 кг гелия при температуре 127 0С. Определить его давление.

251Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 м2 под давлением 830 Па при температуре 17 0С.

252Газ при давлении 8 атм и температуре 12 0С занимает объем 855

л. Какого будет его давление, если газ данной массы при температуре

47 0С занимает объем 800 л?

253Как изменится давление идеального одноатомного газа при уменьшении его объема в 4 раза и увеличении абсолютной температуры в 2 раза?

254Вычислите давление кислорода массой 0,032 кг в сосуде объемом 8,3 м3 при температуре 100 0С.

255В баллоне находится газ при температуре 27 0С. Во сколько раз увеличится давление газа, если 50 % его выйдет из баллона, а

температура при этом увеличится до 600 К?

256Масса кислорода m при давлении p занимает объем V. Как изменится температура газа, если при увеличении давления до 2p его объем уменьшится в V/10?

257Как изменится давление идеального одноатомного газа при увеличении его объема и температуры в 2 раза?

258Вычислите давление водорода массой 0,02 кг в сосуде объемом

8,3 м3 при температуре 100 0С.

259 В баллоне находится газ при температуре 300 К. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 50% его выйдет из баллона. А

температура останется неизменной?

28

260 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой

массой газа. Изобразите этот процесс в координатах p, T и V, T (1–2 и 4–5 – изотермы).

261 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

Изобразите этот процесс в координатах p, T и V,

T

262 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

Изобразите этот процесс в координатах p, T и V, T

263 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа. Изобразите этот

процесс в координатах p, T и V, T

264 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

Изобразите этот процесс в координатах p, T и V, T

265 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

Изобразите этот процесс в координатах p, T и V, T

266 На рисунке показан циклический процесс, проведенный над

некоторой массой газа. Изобразите этот процесс в координатах p, T и p, V

267 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

29

Изобразите этот процесс в координатах V, T и p, V

268 На рисунке показан циклический процесс, проведенный над некоторой массой газа. Изобразите этот процесс в координатах V, T и p, V

269 На рисунке показан циклический процесс,

проведенный над некоторой массой газа.

Изобразите этот процесс в координатах V, T и p, V

270 На рисунке показан циклический процесс, проведенный над некоторой массой

газа. Изобразите этот процесс в координатах p, T и p, V

30