2.3 Свойства паров, жидкостей и твердых тел

289. В двух капиллярных трубках разного диаметра, опущенных в воду, установилась разность уровней ∆h₁=2,6см. При опускании этих же трубок в спирт разность уровней оказалась равной ∆h₂=1см. Каково соотношение (σ₁/σ₂) коэффициентов поверхностного натяжения воды и спирта? Плотность воды ρ₁=1000кг/м³, плотность спирта ρ₂=790кг/м³.

1) 3,3 2) 3,5 3) 3,6 4) 3,7 5) 3,8

290. Концы горизонтального стержня сечением S=2см² прочно закреплены при t₁= 0ºС. С какой силой стержень будет сжат, если его нагрели до t₂=50ºС ? Температурный коэффициент линейного расширения стали α=1,2·10^-5К^-1, а модуль упругости стали E=200ГПа.

1) 23кН 2) 24кН 3) 25кН 4) 26кН 5) 27кН

291. Медную пластинку в форме круга, взятую при t₀=0С, нагревают до температуры t₂=600С. Каково изменение площади пластинки в %.? Коэффициент линейного расширения меди α= 1,7·10^–5 К^-1.

1) 2 % 2) 3 % 3) 4 % 4) 5 % 5) 6 %

292. Прямоугольная проволочная рамка массы m=54 г, стороны которой равны a=20см и b=30см, касается поверхности воды всеми сторонами. Какую вертикальную силу F нужно приложить, чтобы оторвать рамку от поверхности воды? Коэффициент поверхностного натяжения воды σ= 73 мН/м.

1) 1 Н 2) 1,5 Н 3) 2 Н 4) 2,5 Н 5) 3 Н

293. В классной комнате объемом V=240 м³ при температуре t=18С влажность составляет φ₁= 60% . Сколько воды нужно испарить в классе, чтобы влажность составила φ₂ =70%. Плотность насыщенного водяного пара при температуре t=18С равна ρ=15,4 г/м³.

1) 300 г 2) 320 г 3) 350 г 4) 370 г 5) 390 г

294. Длинная, открытая с обоих концов капиллярная трубка радиуса r=1мм расположена вертикально. Какова максимально возможная высота столба воды, удерживающаяся в трубке? Коэффициент поверхностного натяжения воды σ=73мН/м, плотность воды принять равной ρ= 1000кг/м³.

1) 2,5см 2) 2,7см 3) 2,9см 4) 3,3см 5) 3,5см

295. В центре стального диска имеется отверстие диаметром d=4,99мм (при t₀=0С). До какой температуры t₂ следует нагреть диск, чтобы в отверстие начал проходить шарик, радиусом r₁=2,5 мм? Коэффициент линейного расширения стали α=1,1·10^-5 К^-1.

1) 110С 2) 128С 3) 142С 4) 168С 5) 182С

296. В помещении объёмом V=240м³ с влажностью φ=80% температура понизилась с t₁=18ºС до t₂=10ºС. Какова масса m выпавшей росы? Плотность насыщенных водяных паров при температурах 18ºС и 10ºС соответственно ρ₁=15,4г/см³ и ρ₂=9,4г/см³.

1) 0,3кг 2) 0,4кг 3) 0,5кг 4) 0,6кг 5) 0,7кг

297. Две линейки (медная и железная) наложены одна на другую так, что совпадают одним концом. Разность их длин при любой температуре постоянна. При каком условии это возможно? Коэффициенты теплового расширения меди и железа α₁ и α₂, а начальные их длины l₁ и l₂.

1) α₁ = α₂ 2) l_1·α₂ = l_2·α₁ 3) (l₁ - l₂)·α₂ = α₁·(l₂ - l₁) 4) l₁· α₁ = l₂·α₂

5) (l₁ + l₂)·α₂ = α₁·(l₂ + l₁)

298. Стальная проволока натянута небольшим усилием между двумя стенками при температуре t₀=0ºС. При охлаждении до какой температуры t проволока может лопнуть? Температурный коэффициент линейного расширения стали α=1,2·10^-5К^-1, предел прочности стали σ_пр=500МПа, а модуль упругости стали E= 200ГПа.

1) -147ºС 2) -158ºС 3) -176ºС 4) -193ºС 5) -208ºС

299. При плавлении нижнего конца вертикально подвешенной свинцовой проволоки диаметром d=2 мм образовывались и падали капли. Какой радиус капли r свинца, если коэффициент поверхностного натяжения жидкого свинца σ=0,46 Н/м, а его плотность ρ=11300 кг/м³?

1) 1,2 мм 2) 1,4 мм 3) 1,5 мм 4) 1,6 мм 5) 1,8 мм

300. Из капельницы накапали равные массы сначала холодной, а затем горячей воды. Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды, если в первом случае образовалось n₁= 40, а во втором n₂=48 капель?

1) σ₁/σ₂=1,2 2) σ₂/σ₁=1,2 3) σ₂/σ₁=2 4) σ₁/σ₂=2 5) σ₁/σ₂=1.

301. Часы, маятник которого состоит из груза малых размеров и легкой латунной нити, идут правильно при t₀=0˚С. Каков коэффициент линейного расширения латуни, если изменение температуры маятника на ∆t= 100˚С приводит к изменению периода его колебаний на 0,1%?

1) 1,5·10^-5К^-1 2) 1,6·10^-5К^-1 3) 1,7·10^-5К^-1 4) 1,8·10^-5К^-1 5) 2,0·10^-5К^-1

302. Воздух объемом V₁=2 м³ и относительной влажностью φ₁=40% смешали с воздухом объемом V₂=3 м³ и относительной влажностью φ₁=50%. Какова относительная влажность смеси, если ее объем V=5 м³ и температура обеих порций одинакова?

1) 42% 2) 44% 3) 46% 4) 48% 5) 49%

303. Стеклянная капиллярная трубка с очень тонкими стенками подвешена вертикально к чашке рычажных весов. Весы уравновешены. К трубке снизу подносят сосуд с водой так, что поверхность воды касается капилляра. Чтобы восстановить равновесие, пришлось увеличить массу груза на другой чашке весов на ∆m= 0,14 г. Каков радиус капилляра r? Коэффициент поверхностного натяжения воды σ=73∙10^-3 Н/м.

1) 1,3 мм 2) 1,5 мм 3) 2,0 мм 4) 2,4 мм 5) 3,0 мм

304. В комнате объемом V=250 м³ при температуре t=15С относительная влажность φ=80%. Определить массу водяных паров m в воздухе комнаты. Парциальное давление насыщенного водяного пара при 15С p_н=1,7 кПа.

1) 2,1 кг 2) 2,3 кг 3) 2,6 кг 4) 2,8 кг 5) 3 кг

305. Смачиваемый водой кубик массой m= 20г плавает на поверхности воды. Длина ребра кубика l= 3см. На какой глубине h находится нижняя грань кубика? Коэффициент поверхностного натяжения воды σ=73 мН/м.

1) 2,3см 2) 2,4см 3) 2,5см 4) 2,6см 5) 2,7см

306. В сосуд объемом V= 10дм³ с абсолютно сухим воздухом поставили блюдце, содержащее m= 1г воды. После этого сосуд герметически закрыли и оставили при температуре t=20ºС, при которой давление насыщенного пара воды p=2,33кПа. Какая часть воды из блюдца испарится?

1) 0,1 2) 0,13 3) 0,14 4) 0,15 5) 0,17

307. К проволоке был подвешен груз. Затем проволоку согнули пополам и подвесили тот же груз. Отношение относительных удлинений в первом и во втором случаях составит:

1) 4 2) 2 3) 1 4) 0,5 5) 0,25

308. При каком абсолютном удлинении ∆l стальной стержень длиной l=2м и сечением S=10мм² обладает потенциальной энергией E_п =0,044Дж?

1) 0,1мм 2) 0,6мм 3) 0,3мм 4) 0,9мм 5) 0,2мм

309. Чтобы стальной трос выдерживал нагрузку F=9,8кН, его предельный диаметр в (предел прочности стали на разрыв σ_пр=500МПа) должен составлять:

1) 5мм 2) 2мм 3) 8мм 4) 10мм 5) 12мм

310. Определите длину медной проволоки, которая, будучи подвешена вертикально, начинает рваться под действием собственной силы тяжести. Предел прочности меди на разрыв σ_пр=410МПа.

1) 2,3км 2) 3,5км 3) 5,7км 4) 4,6км 5) 6,9км