1 курс 1 ый семестр / физика / Кабиров
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и слева и справа от знака равенства содержит |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отношение одинаковых величин. Т.е. обе части – |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
безразмерные. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычисляя, получаем: |
|
D |
|
|
= |
|
44×10−3 |
=1,25 . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28×10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
|
|
|
=1,25 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ека |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Пример 6. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, произвёл работу |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
A = 600 Дж . Температура T1 нагревателя равна 500 К, холодильника - T2 = 300К. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Определить количество теплоты, отданное холодильнику за один цикл. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Дано: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
A = 600 Дж |
|
|
|
|
|
|
|
Термический К.П.Д цикла Карно η = |
T1 |
-T2 |
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
T1 =500 К |
|
|
|
|
|
|
|
|
T1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
тданноет |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
T2 = 300К |
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
теплоты |
|
|
|
холодильнику |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
A×T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Q2 -? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q2 = Q1 - A , где Q1 |
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
о 1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
|
|
T -T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставив в форму у для нахождения Q2 , |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
получим Q = |
A×T1 |
|
|
- A = A( |
T1 |
|
-1) . Окончательная |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T1 -T2 |
|
|
T 1-T2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A×T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчётная формула: |
|
|
Q |
= |
|
|
|
. Проверим, даёт ли |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
T1 -T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
правая часть расчётной формулы единицу |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
измерения количества теплоты и произведём |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вычисления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[Q]= |
[A]×[T ] = |
1Дж ×1K |
|
=1 Дж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нн |
|
|
|
|
[T ] |
|
|
|
1К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[Q ]= |
600×300 |
|
= 900 Дж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
500 - 300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аяОтвет: |
[Q2 ]= 900 Дж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
Пример 7. |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Найти изменение энтропии при нагревании 200г воды от |
0°C до |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100°C и последующим превращении воды в пар той же температуры. Удельная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
теплоёмкость |
воды |
c = 4200 Дж /(кг × К ) , |
удельная |
теплота парообразования |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2,3×10 |
|
Дж / кг . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Дано: |
к |
|
|
|
|
|
Решение: |
Сначала |
найдём |
изменение |
энтропии при |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
т=0,2 г |
|
|
|
|
|
нагревании |
|
|
воды. |
DS1 = |
ò |
|
dQ |
. |
|
Для |
|
|
бесконечно |
малого |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Т1 = 273К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Т2 = 273К |
|
|
|
|
изменения |
dT |
температуры |
тела затрачивается |
теплота |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
с = 4200Дж/(кг·К) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
dQ = cmdT . |
|
|
Подставим |
|
это |
выражение |
и |
производим |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
r = 2,3·106 Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S - ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интегрирование: DS1 = ò cmdTT |
= cmln |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дж |
|
|
Дж |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверим размерность: [DS]= [c]×[m]=1 |
×1кг =1 |
|
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получили размерность энтропии. |
|
|
кг × К |
К |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислим изменение энтропии во время превращения |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды в пар. В этом процессе температура не изменяется. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
dQ |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
Q |
|
|
, |
|
|
|
|
Q = r ×m - количествоАГтеплоты, |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DS2 = ò |
|
= |
|
|
òdQ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
T |
|
T |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
необходимое для превращения воды в п р при той же |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температуре. |
|
|
DS2 |
= |
r × m |
. |
|
|
Проверим размерность: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дж |
|
|
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[r]×[m] |
|
1 |
×1кг |
|
|
|
Дж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[DS]= |
|
= |
|
кг |
|
=1 |
|
. |
|
|
Получили |
единицу |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
1К |
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ека |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
измерения |
|
энтропии. |
|
|
П лн ет |
изменение |
энтропии |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выразится суммой DS1 |
|
|
|
DS2 . |
|
о |
DS = DS1 + DS2 = cmln |
T2 |
+ |
rm |
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставив данные, произведём вычисления: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
373 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DS = 4200×0,2×ln |
+ |
2300000×0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
273 |
|
|
|
|
|
|
|
373 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DS = 262 +1233 =1495 Дж / К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
S =1495 Джб/ К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
Пример 8. Какую работу надо совершитьи , чтобы надуть мыльный пузырь |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
радиусом R = 4см |
|
? Коэффициент |
|
|
поверхностного |
натяжения |
мыльного |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
раствораδ = 40 м Н / м . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Дано: |
|
|
|
|
Решение: По определению коэффициента поверхностного |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
R = 4×10−2 м |
|
|
|
натяжения δ = |
DE |
, |
|
где |
DE изменение свободной |
энергии |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
δ = 40×10−3 Н / м |
|
|
DS |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
A - ? |
|
|
|
|
|
поверх остной плёнки жидкости, связанное с изменением |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
площади DS поверхности этой плёнки. Мыльный пузырь |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
имеет форму сферы, которая обладает двумя |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхностями: |
внутренней |
|
|
и |
внешней. |
Поэтому |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
р |
о |
|
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
т |
|
DS = 2× Sсф = 2×4πR2 , |
δ = |
|
, |
или DE = 8δπR2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
8πR2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
к |
|
|
Поверхностная энергия изменяется за счёт совершённой |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
работы: |
A = DE = 8δπR2 . |
|
|
|
|
|
|
|
часть |
расчётной формулы |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
е |
|
|
|
Проверим, |
даёт |
ли правая |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
единицу работы. [A]= [δ ]×[R]2 |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
×1м2 |
=1Н × м =1 Дж . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Произведём вычисления: A=8×40×10−3 ×3,14×(4×10−2 )2 =1,6×10−3 Дж. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
A=1,6 мДж. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблицы вариантов к контрольной работе №2 |
|
|
НИ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1) |
Для специальностей, |
учебными планами которых предусмотрено по курсу |
||||||||||||||||||||
|
общей физики шесть контрольных работ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
Номера задач |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0 |
|
204 |
|
209 |
|
225 |
|
233 |
|
249 |
|
|
259 |
|
269 |
|
|
273 |
|
|
|
|
1 |
|
202 |
|
212 |
|
226 |
|
234 |
|
250 |
|
|
257 |
|
270 |
|
|
275 |
|
|
|
|
2 |
|
207 |
|
211 |
|
227 |
|
235 |
|
255 |
|
|
ека |
268 |
|
|
274 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
258 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
3 |
|
208 |
|
213 |
|
228 |
|
236 |
|
251 |
|
|
262 |
|
272 |
|
|
279 |
|
|
|
|
4 |
|
202 |
|
214 |
|
230 |
|
237 |
|
252 |
|
|
260 |
|
269 |
|
|
280 |
|
|
|
|
5 |
|
204 |
|
216 |
|
229 |
|
238 |
|
253 |
|
|
263 |
|
268 |
|
|
274 |
|
|
|
|
6 |
|
205 |
|
209 |
|
230 |
|
239 |
|
251 |
|
|
261 |
|
266 |
|
|
276 |
|
|
|
|
7 |
|
201 |
|
212 |
|
232 |
|
240 |
|
254 |
|
т |
262 |
|
265 |
|
|
278 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
8 |
|
203 |
|
215 |
|
231 |
|
235 |
|
255 |
о |
|
264 |
|
267 |
|
|
279 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
9 |
|
206 |
|
210 |
|
232 |
|
239 |
|
256 |
|
|
261 |
|
271 |
|
|
280 |
|
|
|
|
10 |
|
207 |
|
217 |
|
225 |
|
244 |
|
249 |
|
|
264 |
|
265 |
|
|
279 |
|
|
|
|
11 |
|
208 |
|
221 |
|
226 |
|
243 |
|
252 |
|
|
263 |
|
266 |
|
|
273 |
|
|
|
|
12 |
|
205 |
|
220 |
|
226 |
|
242 |
|
253 |
|
|
261 |
|
267 |
|
|
274 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
250и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
202 |
|
223 |
|
227 |
|
241 |
|
|
|
262 |
|
268 |
|
|
276 |
|
||
|
|
14 |
|
204 |
|
222 |
|
228 |
|
244 |
|
249 |
|
|
263 |
|
272 |
|
|
279 |
|
|
|
|
15 |
|
203 |
|
218 |
|
229 |
|
и |
|
|
л 251 |
|
|
264 |
|
269 |
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
245 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
16 |
|
205 |
|
217 |
|
230 |
|
247 |
|
254 |
|
|
260 |
|
270 |
|
|
277 |
|
|
|
|
17 |
|
206 |
|
224 |
|
231 |
б |
246 |
|
255 |
|
|
259 |
|
271 |
|
|
275 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
18 |
|
201 |
|
218 |
|
232 |
|
248 |
|
256 |
|
|
257 |
|
272 |
|
|
277 |
|
|
|
|
19 |
|
203 |
|
219 |
|
230 |
|
246 |
|
253 |
|
|
258 |
|
271 |
|
|
278 |
|
|
2) |
Для специальностей, |
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
учебными планами которых предусмотрено по курсу |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
общей физики пять контрольных работ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
Номера задач |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0 |
|
207 |
|
213 |
|
225 |
|
236 |
|
253 |
|
|
259 |
|
268 |
|
|
273 |
|
|
|
|
1 |
|
208 |
о |
216 |
|
226 |
|
235 |
|
255 |
|
|
257 |
|
266 |
|
|
276 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
203 |
|
209 |
|
229 |
|
237 |
|
249 |
|
|
260 |
|
269 |
|
|
279 |
|
|
|
|
3 |
|
р |
|
210 |
|
227 |
|
238 |
|
250 |
|
|
262 |
|
265 |
|
|
280 |
|
|
|
|
|
205 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
4 |
|
201 |
|
212 |
|
228 |
|
239 |
|
254 |
|
|
261 |
|
267 |
|
|
274 |
|
|
|
|
5 |
|
205 |
|
214 |
|
230 |
|
233 |
|
254 |
|
|
263 |
|
269 |
|
|
277 |
|
|
|
|
6 |
к |
206 |
|
215 |
|
225 |
|
234 |
|
252 |
|
|
259 |
|
270 |
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
е |
|
т204 |
|
209 |
|
229 |
|
238 |
|
256 |
|
|
262 |
|
271 |
|
|
275 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
8 |
|
201 |
|
211 |
|
231 |
|
239 |
|
251 |
|
|
264 |
|
272 |
|
|
278 |
|
|
Эл |
9 |
|
202 |
|
210 |
|
232 |
|
240 |
|
255 |
|
|
258 |
|
268 |
|
|
279 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задачи контрольной работы №2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
201. |
Рыбаки варили уху в котелке объёмом 3 л. В котелок высыпали 4,8 г соли |
|||||||||||||||||||||||||||
и тщательно перемешали. Сколько приблизительно молекул соли оказалось в |
||||||||||||||||||||||||||||
столовой ложке объёмом 10 см3, которой один из рыбаков попробовал уху? |
НИ |
|||||||||||||||||||||||||||
202. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В баллоне находится кислород под давлением 2 атм. при температуре |
||||||||||||||||||||||||||||
27˚С. Оцените число молекул кислорода попадающих на 1 см2 стенки баллона |
||||||||||||||||||||||||||||
за 1 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
203. |
На пути пучка, состоящего из атомов водорода, стоит зеркальныйАГ |
|||||||||||||||||||||||||||
отражатель. Определить давление испытываемое |
отр ж телем, |
который |
||||||||||||||||||||||||||
перпендикулярен пучку, |
если скорость пучка 1000 м |
с |
, |
а онцентрация атомов в |
||||||||||||||||||||||||
нём 1018 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
м |
3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
204. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В закрытом сосуде объёмом 10 л содержится 500 г водорода. Определить |
||||||||||||||||||||||||||||
среднее расстояние между молекулами водорода, счи аяекаих материальными |
||||||||||||||||||||||||||||
точками. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
205. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сосуд кубической формы содержит 3 м ля кислорода при давлении |
||||||||||||||||||||||||||||
320 Па. Найти сторону куба, если средняя квадратичнаяо |
скорость |
молекул |
||||||||||||||||||||||||||
кислорода равна 800 |
|
м |
с |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
206. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 . |
|||||
Плотность смеси гелия и азота при нормальных условиях ρ = 0,6 |
м |
|||||||||||||||||||||||||||
Найти концентрацию атомов гелия в смеси. |
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
207. |
Два |
|
одинаковых |
сосуда, |
содержащих |
|
одинаковое |
число |
молекул |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
идеального газа, соединены краном. В первом сосуде средняя квадратичная |
||||||||||||||||||||||||||||
скорость молекул газа 900 м |
с |
, а во втором |
500 м |
с |
. Каким будет установившееся |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
значение средней квадратичной скорости молекул газа, если кран открыть? |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
208. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя кинетическая энергия одной молекулы одноатомного идеального |
||||||||||||||||||||||||||||
газа 8,31×10−21 Дж . Какой это газ, если он находится под давлением 100 кПа и его |
||||||||||||||||||||||||||||
плотность ρ =120 г |
м |
3 ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
209. |
Неизвестный газ приаятемпературе t = 91˚С и давлении p = 800 кПа имеет |
|||||||||||||||||||||||||||
плотность ρ = 5,4кг |
м |
3 . Найти массу молекулы этого газа. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
210. |
За 5 суток пол остью испарилось из стакана 200 см3 воды. Сколько в |
|||||||||||||||||||||||||||
среднем вылетало м лекул с поверхности воды за 1 с? |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
211. |
|
|
|
|
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для погружения и всплытия в подводной лодке имеются резервуары, |
||||||||||||||||||||||||||||
которые п и пого |
ужении заполняются водой, при всплытии воду вытесняет |
|||||||||||||||||||||||||||
сжатый воздух. Определить минимальное давление сжатого воздуха в баллоне |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 м |
|
||
объёмом 1м , необходимое для вытеснения воды из резервуара объёмом |
|
|||||||||||||||||||||||||||
при всплытиит |
лодки с глубины 100 м. Атмосферное давление 105 Па, плотность |
|||||||||||||||||||||||||||
воды 1 г/см3. Температура сжатого воздуха при расширении не меняется. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
212. |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В баллоне находился газ под давлением 5МПа и температуре 27˚С. После |
||||||||||||||||||||||||||||
тогое, как часть газа вышла из баллона, давление упало до 2МПа, а температура |
||||||||||||||||||||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
снизилось до 250˚К. Определить сколько % массы газа осталось в баллоне, а |
|
сколько % вышло? |
|
213. Баллон содержащий водород массой 2 кг под давлением 200 кПа, |
соединили с баллоном содержащим 3 кмоля азота под давлением 300 кПа. Найти давление смеси.
215. |
В одном сосуде смешали 2 кг водорода и 2,8 кг азота. Н йти АГмолярную |
||||
массу смеси. |
|
|
|
||
216. |
Два |
сосуда, наполненных |
воздухом |
при |
давлениях р1=900кПа и |
р2=600кПа, |
имеют объёмы V1=7 |
л и V2= 5 |
л. Сосуды соединены трубкой |
||
|
|
|
|
|
т |
снабжённой краном. Какое давление установится после открытия крана? |
|||||
Температуру считать постоянной. |
|
о |
0 |
||
1 |
|
|
|
||
217. |
Сколько времени требуется для того, чтобы камеруекаавтомобильной шины |
||||
объёмом V= 9 л накачать при помощи нас са до давления р = 0,5 МПа? |
214. При одинаковых температуре и давлении два газа имеют плотности
ρ1=0,6 кг/м3 и ρ2= 0,9 кг/м3. Какую плотность будет иметь смесь этих газов при тех же условиях, если массы смешиваемых газов одинаковы?
Диаметр поршня насоса D=10 см и ход поршня h=10 см. Время одного качания t =4,5 с. Начальное давление в камере равно атмосферному p =105 Па.
218. В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении р1= 0,2 МПа и
|
|
б |
2 |
температуре t1=27˚C. Какой массы груз нужноиположить на поршень после |
|||
нагревания воздуха на t=50˚С, что ы о ъёмл |
воздуха в цилиндре был равен |
||
первоначальному? Площадь поршня S=30 см2. |
|
||
|
б |
|
при давлении р=5 Н/см и |
219. По газопроводу течёт углек слый газ |
|||
температуре t=27˚С. Какова скоростьидвижения газа по трубе, если за τ=3 с |
|||
ая |
|
|
|
протекает m=3 кг газа? Диаметр трубы 4 см. |
|
220. В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень по обе стороны которого – одинаковые массы воздуха. При Т1=300 К отношение верхнего объёма к нижнему равно 4. При какой температуре это отношение станет равным 3?
221. Внутренняя э ергия 140 г азота равно 31,1 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы азота, считая
|
|
|
|
|
о |
его идеальным газом. |
|||||
222. |
Определить сред юю кинетическую энергию молекулы водяного пара, |
||||
|
|
|
|
р |
|
180 г которого нах нндится в ёмкости 1 литр при давлении 100 кПа. |
|||||
223. |
Какая часть внутренней энергии идеального двухатомного газа |
||||
|
|
|
т |
|
|
приходится на энергию вращательного движения молекул? |
|||||
224. |
к |
|
|
|
|
В закры ом сосуде находится 20 г водорода и 2 моля азота. На сколько |
|||||
изменится внутренняя энергия смеси при нагревании на 10˚С? |
|||||
|
е |
На а ой высоте над уровнем моря давлении воздуха изменится в 2 раза? |
|||
225. |
|||||
Эл |
|
|
|
|
|
Т мп ратура воздуха равна 0˚С и не зависит от высоты.
35
226. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
|
Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного |
||||||||||||||||||
движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объёмом V=5 л под |
||||||||||||||||||
давлением р=630 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
|||||||
227. |
Молярная внутренняя энергия некоторого двухатомного идеального газа |
|||||||||||||||||
Um=12,04 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного |
||||||||||||||||||
движения одной молекулы этого газа? |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
228. |
При температуре t=27˚С средняя кинетическая энергия вращательного |
|||||||||||||||||
движения |
одной |
молекулы идеального |
газа |
ε ВР = 4,14×10−21 Дж. Из скольких |
||||||||||||||
атомов состоит молекула этого газа? |
|
|
|
|
|
ека |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
229. |
В кабине вертолёта барометр показывает давление р=90 кПа. На какой |
|||||||||||||||||
высоте летит вертолёт, если на взлётной площадке барометр показывал |
||||||||||||||||||
давление р0=100 кПа? Температура воздуха 17˚С и не изменяется с высотой. |
||||||||||||||||||
230. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
Количество вещества гелия ν =2,5 моль, температура 320 К. Определить |
||||||||||||||||||
внутреннюю энергию этого газа. |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
231. |
Вычислить показатель адиабаты для смеси, с ст ящий из 2 молей гелия и |
|||||||||||||||||
1 моля азота. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
232. |
Найти |
|
массу |
молекулы |
газа, |
для |
которого |
разность |
удельных |
|||||||||
теплоёмкостей ср – сv = 2080 Дж/кг К. |
|
б |
л |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
233. |
Двухатомный газ занимает при дав ениии100 кПа и температуре 27˚С |
|||||||||||||||||
объём 10 |
л. Определить его теплоёмкости при постоянном |
давлении |
Ср и |
|||||||||||||||
постоянном объёме Сv. |
б |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
234. |
|
|
|
|
|
|
|
|
один моль водяного пара. Вычислить |
|||||||||
В сосуде находится 2 моля гел я |
||||||||||||||||||
молярные теплоёмкости смеси при постоянном давлении Сpμ и постоянном |
||||||||||||||||||
объёме Сvμ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
235. |
Какая часть молекул двухатомного газа распалась на атомы, если |
|||||||||||||||||
показать адиабаты γ образовавшейся смеси равен 1,5? |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
236. |
Для нагревания водорода на ΔТ=200К при постоянном давлении |
|||||||||||||||||
потребовалось |
Q=582кДж теплоты. Найдите |
массу |
водорода, |
считая |
его |
|||||||||||||
идеальным газом. |
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
237. |
С какой скоростью аядвигался баллон с водородом, если при внезапной |
|||||||||||||||||
остановке балло а газ |
агрелся на ΔТ=0,25К? Нагревом баллона пренебречь. |
|||||||||||||||||
238. |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Идеальный газ, имеющий теплоемкость Сv=857 Дж/К, при температуре |
||||||||||||||||||
Т=350К и давлении р=400кПа занимает объём 0,3 м3. Сколько атомов содержит |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
молекула эт го газа? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
239. |
Водо од |
массой m=1 кг |
находится в |
цилиндрическом |
сосуде |
над |
||||||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поршнем, |
ко о ый может двигаться без трения. Для нагревания газа от 28˚С |
|||||||||||||||||
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до 48˚С, на спиртовке было сожжено m=80 г спирта. Найти КПД спиртовки, |
||||||||||||||||||
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если теплоёмкость сосуда С=5,46 кДж/К. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
240. |
Определить |
молярные |
теплоёмкости |
газа, |
|
если |
его |
удельные |
||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т плоёмкости сv=742 Дж/(кг К) и сp=1039 Дж/(кг К). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
241. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
Газ при давлении 200 кПа имеет плотность 0,4 кг/м3. Найдите среднюю |
|||||||||||||||||||
квадратичную |
υкв , наиболее вероятную υв и |
среднюю |
арифметическую |
||||||||||||||||
скорости |
υа молекул этого газа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
||||||||
242. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Найти среднюю длину свободного пробега молекул кислорода в баллоне |
|||||||||||||||||||
плотность газа в котором 3,2 кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
243. |
Водород плотностью 0,2 кг/м3 имеет температуру 127˚С. Определить |
||||||||||||||||||
среднее число столкновений молекулы водорода за 1с. |
ека |
|
|
|
|||||||||||||||
244. |
Определите коэффициент теплопроводности кислорода при температуре |
||||||||||||||||||
320 К. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 кг/м3. |
||
245. |
При возгорании плотность углекислого газа возросла на ρ = |
||||||||||||||||||
Найти среднюю массу |
углекислого |
газа |
проходящею |
вследствие |
|
диффузии |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
через фильтр площадью 50 см2, толщиной 5 см при нормальном давлении и t=7˚ |
|||||||||||||||||||
за 1 мин? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
246. |
При |
повышении |
температуры |
идеального |
|
на |
t=150˚С, средняя |
||||||||||||
газа |
|||||||||||||||||||
квадратичная скорость его молекул увеличивается |
т υ1 =300 м/с до υ2 =500 м/с. |
||||||||||||||||||
На сколько нужно повысить температуру для увеличения средней |
|||||||||||||||||||
арифметической скорости молекул этого же газа от υ3 =400 м/с до υ4 =600м/с? |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
247. |
При какой температуре наиболее вероятнаяи |
скорость молекул водорода |
|||||||||||||||||
будет равна первой космической скорости на высоте h=10Rз от поверхности |
|||||||||||||||||||
Земли (Rз – радиус Земли)? |
|
и |
|
л |
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||
248. |
Внутри цилиндра радиусом R=20 см |
длиной l=20 см расположен другой |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цилиндр радиуса r=19,5 см так, что оси обоих цилиндров совпадают. Малый |
|||||||||||||||||||
внутренний цилиндр неподвижен, а ольшой вращается. Сила F действующая |
|||||||||||||||||||
на единицу |
|
|
поверхности внутреннего |
|
цилиндра F=17мН/м ,динамическая |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вязкость газа, в который погружены цилиндры η =8,5мкПаּс. Найти частоту |
|||||||||||||||||||
вращения большого цилиндра. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
249. |
При |
нормальных |
услови х |
динамическая вязкость азота η =17мкПаּс. |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти среднюю длину свободного пробега молекул азота. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
250. |
При какой температуре t1 (в ˚С) молекулы водорода имеют среднюю |
||||||||||||||||||
квадратичную скорость в 1,5 раза большую, чем средняя арифметическая |
|||||||||||||||||||
скорость молекул гелия при t2=127˚С ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
251. |
Азот увеличил свой объём в 2 раза. Во сколько раз работа при таком |
||||||||||||||||||
расширении |
р |
с вершённая изобарно, больше, чем в случае адиабатного |
|||||||||||||||||
расширения? |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
252. |
Во сколько раз потребуется теплоты подвести к кислороду больше при |
||||||||||||||||||
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изобарном расширении, чем при изотермическом, если работа расширения во |
|||||||||||||||||||
обоих случаяхт |
одинакова? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
253. |
Водород |
массой |
m=0,2 кг |
был изобарно |
нагрет от |
27˚С |
|
до 127˚С. |
|||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опр д лить работу, совершённую газом, полученную им теплоту и изменение |
|||||||||||||||||||
внутреннейе |
энергии водорода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
254. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
|
В баллоне при Т1=145˚К и давлении р1=2МПа находился кислород. |
|||||||||||||||||
Определить температуру Т2 и давление кислорода после того, как из баллона |
|||||||||||||||||
очень быстро вышла половина газа. |
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
|||||||||
255. |
Дизельный двигатель мощностью 7кВт за 1 мин расходует 40 г солярки |
||||||||||||||||
(удельная теплота сгорания которой q=42ּ106 Дж/кг). Какова температура |
|||||||||||||||||
воспламенения солярки, если отработанные газы имеют температуру 127˚С ? |
|||||||||||||||||
256. |
Идеальный |
газ |
совершает |
цикл Карно. |
Абсолютная температура Т1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ека |
|
|
нагревателя в 4 раза выше абсолютной температуры Т2 холодильника. Сколько |
|||||||||||||||||
процентов теплоты, получаемой от нагревателя, газ отдаёт холодильнику? |
|
||||||||||||||||
257. |
Гелий массой m=50 г, имевший температуру Т1=300К, адиабатно |
||||||||||||||||
расширился, увеличив объём в 3 раза. Затем происходило изотермическое |
|||||||||||||||||
сжатие до начального объёма. Найдите полную работу, сов ршённую газом, и |
|||||||||||||||||
конечную температуру газа. |
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
258. |
Водород массой m=200 г, имевший темпера уру Т1=200К, был адиабатно |
||||||||||||||||
сжат. |
При этом |
была совершена работа |
|
|
о |
|
|
|
|
||||||||
А=25кДж. Определить конечную |
|||||||||||||||||
температуру газа. |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
259. |
Во |
сколько |
раз |
увеличится |
|
объём |
водорода, |
содержащий количество |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
вещества ν =4 моль при изотермическом расш рении, если при этом газ |
|||||||||||||||||
получит теплоту Q=831 Дж? Температура водорода Т=250К. |
|
|
|||||||||||||||
260. |
Газ совершает цикл Карно. Температура холодильника Т2=290К. Во |
||||||||||||||||
сколько раз увеличится КПД цикла, если температура нагревателя повысится от |
|||||||||||||||||
Т1=400К до Т1′=600К? |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
261. |
Азот массой m=280г, занимающ йбобъём 10 л под давлением 400кПа, |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изохорно нагрели до Т1=400˚К, после чего газ изотермически расширили до |
|||||||||||||||||
р2=400 кПа, а затем газ изобарно |
|
ыл возвращён в начальное состояние. Найти |
|||||||||||||||
КПД цикла. |
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
262. |
Одноатомный газ совершил цикл Карно, при этом при адиабатном |
||||||||||||||||
расширении |
его |
объём возрос от 0,5 л |
до |
2 |
л. |
Определить термический |
|||||||||||
КПД цикла. |
|
нн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
263. |
8 г гелия изохор о агрели от 27˚С до 227˚С. Определить изменение |
||||||||||||||||
энтропии при этом процессе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
264. |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 г кислорода изобарно нагрели от 127˚С до 227˚С. Определить |
|||||||||||||||||
изменение энтропии при этом процессе. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
265. |
Темпе ату а воздуха в |
комнате 27˚С. |
На |
сколько времени должен |
|||||||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выключаться холодильник, работающий как идеальная тепловая машина, чтобы |
|||||||||||||||||
понизи ь |
емпературур |
в морозильнике до -3˚С, |
если он отдаёт за 1 цикл в |
||||||||||||||
комнату 4 Дж теплоты, имея двигатель мощностью 20 Вт? |
|
|
|||||||||||||||
|
е |
ν =1 моль идеального газа совершает замкнутый процесс, состоящий из |
|||||||||||||||
266. |
|||||||||||||||||
двух |
изохорк |
(1 → 2, 3 → 4) и |
двух изобар (2 → 3, 4 → 1). Температуры в |
||||||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
состояниях 1 и 3 равны t1= -73˚C и t3= 527˚C. Точки 2 и 4 лежат в одной
38
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИ |
|
изотерме. Построить график цикла на pV – диаграмме и найти работу, |
|||||||||||||||||||||||||
совершаемую газом за цикл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
267. |
Один моль двухатомного идеального газа совершает цикл, состоящий из |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
|
двух изохор и двух изобар. Наименьший объём V0, наибольший 2V0, |
|||||||||||||||||||||||||
наименьшее давление p0, |
наибольшее 2p0. Построить график |
цикла |
|
на |
|||||||||||||||||||||
pV – диаграмме и найти его КПД. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
268. |
Смешали 6 л воды при температуре Т1=300К с 10 л воды при температуре |
||||||||||||||||||||||||
Т2=350К. Найти изменение энтропии, происходящее при смешивании. |
|
|
|||||||||||||||||||||||
269. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ека |
|
|
|
|
Идеальный газ расширяется по закону: p=aּV, где константа a=2 Н/м5, |
|||||||||||||||||||||||||
V – объём газа в м3, p – давление в Па. Определить работу, соверш емую газом |
|||||||||||||||||||||||||
при увеличении объёма от 2 л до 3 л. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
270. |
Водород массой m=20 г был изобарно нагрет так, что его объём |
||||||||||||||||||||||||
увеличился в 5 раз, затем был изохорно охлаждён так, что его давление |
|||||||||||||||||||||||||
уменьшилось в 5 раз. Найти изменение энтропии. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
271. |
Смачиваемый водой кубик массой 10 |
г плавает на поверхности воды. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
Ребро кубика имеет длину 4 см. На какой глубине в мм будет находится нижняя |
|||||||||||||||||||||||||
грань кубика? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
т |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
272. |
Какое количество теплоты выделится при поднятии воды по капиллярной |
||||||||||||||||||||||||
трубке при условии полного смачивания? |
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
273. |
Конец смачивающейся капиллярной трубки радиусом 1 мм опущен в воду |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на глубину 10 см. Какое давление необходимо, чтобы выдуть пузырёк воздуха |
|||||||||||||||||||||||||
через нижний конец трубки? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
274. |
Кислород m=320 г занимает при t=270˚С объём 1,36 литра. Во сколько раз |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
внутренняя энергия кислорода как деального газа больше, чем как реального |
|||||||||||||||||||||||||
газа? Поправка а=0,136 |
|
Н × м4 |
. |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
моль2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
275. |
|
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Азот массой 280 г при давлении 400 кПа занимает объём 30 литров. Какая |
|||||||||||||||||||||||||
ошибка в % получится, если считать азот идеальным газом? Поправки для азота |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н × м |
4 |
|
|
|
|
|
м3 |
|
|
|
|
|
|
|||
как реального газа а=0,136 |
|
, в=3,86ּ10-5 |
моль |
. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
276. |
|
|
|
|
нн |
|
моль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Какую |
|
работу |
уж о |
|
совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, |
||||||||||||||||||||
увеличить его диаметр от d1=5 cм до d2=10 cм? |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
277. |
Определить коэффициент поверхностного натяжения воды используя |
||||||||||||||||||||||||
метод отрыва капель, если масса 100 капель воды равна 4,52 г, а диаметр шейки |
|||||||||||||||||||||||||
капли во время её трыва 2 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
278. |
Тонкое металлическое |
кольцо |
радиусом R=50 см и массой |
m=68,6 |
г |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соприкасается соповерхностью жидкости. Каким усилием F можно оторвать |
|||||||||||||||||||||||||
кольцо от |
жидкости? |
|
Коэффициент поверхностного натяжения |
жидкости |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
к |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ = 50 мН/м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
279. |
Воздушный пузырёк диаметром d=0,004 мм находится на дне водоёма |
||||||||||||||||||||||||
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глубиной h=2,8 м. Определить плотность воздуха в пузырьке, если температура |
|||||||||||||||||||||||||
Эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды t=20˚С, а атмосферное давление p0=10 |
|
Па. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
280. Спичка, имеющая длину 4 см и массу 0,16г, плавает на поверхности воды. |
||||||||||||||||||||||||
По одну сторону от спички осторожно налили мыльный раствор. С каким |
||||||||||||||||||||||||
ускорением начнёт двигаться спичка? Сопротивление движению пренебречь. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
НИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ека |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Формулы тригонометрии |
|
|
|||||||||||||
sinα = |
|
|
tgα |
|
|
|
|
|
|
sin 2α = 2sinα cosα |
|
|
о |
т |
|
|
||||||||
|
1 |
+ tg 2α |
|
|
|
|
|
cos2α = cos2 α - sin 2 α |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
sin(α ± β )= sinα cos β ± cosα sin β |
|
sin 2 α = (1- cos2α ) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
cos(α ± β )= cosα cosβ m sin α sin β |
|
cos2 α = (1+ cos2α ) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Таблица производныхи |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Функция |
Производная |
и |
б |
|
л |
|
|
|
Производная |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Функция |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
xn |
|
|
|
nxn−1 |
б |
|
sin x |
|
|
|
|
|
cos x |
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
cos x |
|
|
|
|
− sin x |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
- x2 |
|
|
tg x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
- |
n |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
xn |
|
|
|
|
xn+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos2 x |
|
|
|||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
u′ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
u |
|
|
|
|
|
|
|
ex |
|
|
|
ex |
|
|
|
|
u ×v |
|
|
|
|
u′v + uv′ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
ln x |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
u′v − uv′ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ая x |
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
v2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
3. |
|
Формулы приближённого вычисления |
|
|
||||||||||||||
1 |
|
=1m a ; |
|
|
2 |
; |
|
1± a =1± |
a |
; |
1 |
|
=1m |
a |
; |
a+a =1± a ×ln 2 |
||||||||
1± a |
(1±ннa) =1± 2a |
|
2 |
|
± a |
2 |
||||||||||||||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
<5˚ или α <0,1 рад) и выражен в радианах, то в первом |
|||||||||||||||||
Если угол мал (α |
|
|||||||||||||||||||||||
приближении: sinα = tgα = α ; cosα =1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
к |
т |
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Основные величины |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Длина |
|
|
|
|
|
метр |
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Масса |
|
|
|
|
|
|
|
килограмм |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|||
Эле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|