Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
103
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
421.07 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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×R2 ,

δ =

 

,

или DE = 8δπR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 Си постоянном

объёме С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 ˚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

 

 

 

 

uv + uv

 

 

 

 

 

 

 

ln x

 

 

 

 

1

 

 

 

 

u

 

 

 

 

uv 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке физика