Сборник задач РГР. Сборник задач ргр _749c12abb6093e7a2ad638790dec8bbe. Контрольная работа по прикладной физике

• Название: Контрольная работа по прикладной физике
• Анкор: Сборник задач РГР
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 261.49 Kb.
• Имя файла: Сборник задач ргр _749c12abb6093e7a2ad638790dec8bbe.docx
• Тип: Контрольная работа; #1036732
• страница: 3 из 15

Задача 179. От источника колебаний вдоль прямой линии распространяется плоская бегущая волна. Амплитуда колебаний точек среды A  10 см. Найдите смещение s точки,
находящейся от источника колебаний на расстоянии x  ³/₄, где   длина волны, в тот
момент времени, когда от начала колебаний прошло время t  ⁹/₁₀T, где T  период колебаний точки.

Задача 180. Найдите скорость v_ распространения продольных и скорость v_ распространения поперечных упругих звуковых колебаний в меди.

Контрольная работа № 2

Молекулярная физика. Термодинамика

Таблица вариантов для специальностей, учебным планом которых предусмотрено четыре и шесть контрольных работ

Вариант	Номер задачи
0	210	220	230	240	250	260	270	280
1	201	211	221	231	241	251	261	271
2	202	212	222	232	242	252	262	272
3	203	213	223	233	243	253	263	273
4	204	214	224	234	244	254	264	274
5	205	215	225	235	245	255	265	275
6	206	216	226	236	246	256	266	276
7	207	217	227	237	247	257	267	277
8	208	218	228	238	248	258	268	278
9	209	219	229	239	249	259	269	279

Задача 201. В колбе объемом V  100 см³ содержится некоторый газ при температуре Т  300 К. Найдите уменьшение p давления газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет число N  10²⁰ молекул.

Задача 202. Оболочка воздушного шара имеет объем V  1600 м³. Принимая, что при подъеме воздушного шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара, найдите подъемную силу F водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление
воздуха p  60 кПа и его температура T  280 К.

Задача 203. Средняя квадратичная скорость движения молекул некоторого газа
v_кв  1 км/с. Определите среднюю арифметическую v и наиболее вероятную v_в скорости движения его молекул.

Задача 204. Азот находится при температуре Т  1 кК. Определите среднюю кинетическую энергию ₁, приходящуюся на одну степень свободы молекулы азота, среднюю кинетическую энергию _п поступательного движения, среднюю кинетическую энергию _вр вращательного движения и среднюю полную кинетическую энергию  молекулы азота.

Задача 205. Баллон объемом V  30 л содержит смесь водорода и гелия при температуре Т  300 К и давлении p  830 кПа. Определите массу т₁ водорода и массу т₂ гелия, если масса смеси m  24 г.

Задача 206. В баллоне объемом V  25 л находится водород при температуре Т  290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне уменьшилось на p  0,4 МПа. Считая процесс изотермическим, определите массу m израсходованного водорода.

Задача 207. В баллонах объемом V₁  20 л и V₂  44 л содержится некоторый газ.
В первом баллоне давление газа p₁  2,4 МПа, во втором баллоне давление р₂  1,6 МПа.
Определите парциальные давления и газа и общее давление p газа после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней.

Задача 208. Средняя квадратичная скорость v_кв движения молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости v_в на v  100 м/с. Определите температуру Т, при которой находится кислород.

Задача 209. В цилиндр длиной l_  1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении, начали медленно вдвигать поршень площадью S  200 см². Определите силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l  10 см от дна цилиндра.

Задача 210. Давление некоторого газа p  0,1 мПа, концентрация его молекул n 
 10¹⁰ см^3. Определите температуру Т газа и среднюю кинетическую энергию _п поступательного движения его молекул.

Задача 211. У поверхности Земли температура воздуха T  290 К. Считая температуру воздуха и ускорение свободного падения постоянными и независящими от высоты, найдите высоту h над поверхностью Земли, на которой атмосферное давление в n  2 раза меньше, чем на ее поверхности.

Задача 212. Одинаковые частицы массой т  1 пг каждая распределены в однородном гравитационном поле напряженностью G  0,2 мкН/кг. Температура воздуха Т  290 К. Считая температуру воздуха во всех слоях одинаковой, определите отношение n₁/n₂ концентраций частиц, находящихся на эквипотенциальных уровнях, отстоящих друг от друга на расстоянии h  10 м.

Задача 213. Ротор центрифуги, заполненный газообразным радоном, вращается равномерно с частотой n  50 с^1 вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. Радиус ротора r  50 см. Температура радона Т  300 К. Считая температуру радона по всему объему ротора одинаковой, определите давление p газа на стенки ротора, если в его центре давление p_ равно нормальному атмосферному.

Задача 214. У поверхности Земли температура воздуха T  273 К. Считая температуру воздуха и ускорение свободного падения постоянными и независящими от высоты, найдите высоту h над поверхностью Земли, на которой плотность воздуха в e раз, где e  основание натуральных логарифмов, меньше его плотности на уровне моря.

Задача 215. Водород находится в равновесном состоянии при температуре T  273 К. Определите относительное число N/N молекул водорода, скорости движения которых
заключены в интервале от v до v  v, где v  2000 м/с и v  100 м/с.

Задача 216. Пылинки массой m  1 аг взвешены в воздухе, температура которого
T  300 К. Как и во сколько раз изменится концентрация пылинок при увеличении высоты
на h  10 м?

Задача 217. Воздух у поверхности Земли находится при нормальных условиях. Считая температуру воздуха и ускорение свободного падения считать независящими от высоты, определите отношение p₁/p₂ давления воздуха на дне скважины глубиной h₁  1 км к давлению воздуха на высоте h₂  1 км.

Задача 218. В центрифуге при температуре Т  300 К находится газообразный ксенон. Ротор, радиус которого r  50 см, вращается равномерно с частотой n  30 с^1 вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. Определите отношение n/n_ концентраций молекул ксенона у стенок ротора и в его центре.

Задача 219. Воздух у поверхности Земли находится при температуре T  290 К
и давлении p_  100 кПа. Считая, что температура воздуха и ускорение свободного падения не изменяются с высотой, найдите уменьшение p атмосферного давления при подъеме наблюдателя на высоту h  100 м над поверхностью Земли.

Задача 220. Азот находится в равновесном состоянии при температуре T  900 К.
Определите относительное число N/N молекул азота, скорости движения которых лежат
в интервале от v_в до v_в  v, где v  20 м/с.

Задача 221. Кислород находится при температуре Т  250 К и давлении p  100 Па. Найдите среднее время  свободного пробега его молекул.

Задача 222. Баллон объемом V  10 л содержит водород массой т  1 г. Определите среднюю длину l свободного пробега молекул водорода.

Задача 223. Азот находится при нормальных условиях. Вычислите коэффициент
диффузии D азота.

Задача 224. Гелий находится при температуре T  200 К под давлением p  2 кПа.
Найдите среднюю длину l свободного пробега его молекул и среднее число z столкновений, испытываемых одной молекулой гелия, за время t  1 с.

Задача 225. Средняя длина свободного пробега его молекул разреженного водорода
l  1 см. Определите плотность  водорода.

Задача 226. Кислород находится при нормальных условиях. Вычислите коэффициент динамической вязкости  кислорода.

Задача 227. В сферической колбе объемом V  3 л, содержащей азот при температуре Т  250 К, создан вакуум с давлением p  80 мкПа. Можно ли считать вакуум в колбе высоким?

Примечание. Вакуум считается высоким, если средняя длина свободного пробега молекул газа много больше линейных размеров сосуда.

Задача 228. Водород находится при нормальных условиях. Определите общее число Z всех соударений, которые происходят в течение времени t  1 с между всеми молекулами водорода в объеме V  1 мм³.

Задача 229. Гелий находится при нормальных условиях. Вычислите коэффициент
теплопроводности  гелия.

Задача 230. Водород находится при температуре Т  100 К и давлении p  0,1 Па.
Определите среднюю длину l свободного пробега его молекул.

Задача 231. Газовая смесь состоит из азота массой т₁  3 кг и водяного пара массой
т₂  1 кг. Определите удельные теплоемкости c_v и c_p соответственно при постоянном объеме и постоянном давлении этой газовой смеси.

Задача 232. Молярная масса некоторого газа М  410^3 кг/моль. Отношение его теплоемкостей   1,67. Вычислите удельные теплоемкости c_v и c_p соответственно при постоянном объеме и постоянном давлении этого газа.

Задача 233. Смесь газов состоит из количества вещества ₁  3 моль аргона и количества вещества ₂  2 моль азота. Найдите показатель адиабаты  этой газовой смеси.

Задача 234. Сухой воздух состоит из кислорода с массовой долей w₁  0,232 и азота
с массовой долей w₂  0,768. Определите удельные теплоемкости c_V и c_p соответственно
при постоянном объеме и постоянном давлении этой газовой смеси.

Задача 235. На нагревание кислорода массой m  165 г на T  12 К было затрачено количество теплоты Q  1,80 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или при постоянном давлении?

Задача 236. Смесь газов содержит гелий массой m₁  8 г и водород массой m₂  2 г.
Определите показатель адиабаты  этой газовой смеси.

Задача 237. Смесь газов состоит из количества вещества ₁  2 моль кислорода и количества вещества ₂  4 моль азота. Определите удельные теплоемкости c_V и c_p соответственно при постоянном объеме и постоянном давлении этой газовой смеси.

Задача 238. При нормальных условиях некоторый газ имеет удельный объем v 
 0,7 м³/кг. Определите удельные теплоемкости c_v и c_p соответственно при постоянном объеме и постоянном давлении этого газа. Какой это газ?

Задача 239. Газовая смесь состоит из кислорода О₂ с массовой долей w₁  85 % и озона О₃ с массовой долей w₂  15 %. Определите показатель адиабаты  этой смеси газов.

Задача 240. При нормальных условиях плотность некоторого газа   1,25 кг/м³.
Отношение его теплоемкостей   1,40. Определите удельные теплоемкости c_V и c_p соответственно при постоянном объеме и постоянном давлении этого газа.

Задача 241. Водород занимает объем V  10 м³ при давлении p₁  100 кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления p₂  300 кПа. Определите: 1) изменение U внутренней энергии газа; 2) работу А, совершенную газом; 3) количество теплоты Q, сообщенной газу.

Задача 242. Кислород при неизменном давлении p  80 кПа нагревается; при этом его объем увеличивается от V₁  1 м³ до V₂  3 м³. Определите: 1) изменение U внутренней энергии кислорода; 2) работу А, совершенную им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщенной газу.

Задача 243. Кислород, занимавший объем V₁  1 л под давлением р₁  1,2 МПа, расширился адиабатно до объема V₂  10 л. Определите работу А расширения газа.

Задача 244. Азот массой m  4 г расширился изобарно от объема V₁  5 л до объема
V₂  9 л. Найдите изменение S энтропии азота при этом процессе.

Задача 245. В цилиндре под поршнем находится азот массой m  0,6 кг, занимающий объем V₁  1,2 м³ при температуре T  560 К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объем V₂  4,2 м³, причем его температура осталась неизменной. Найдите: 1) изменение U внутренней энергии газа; 2) работу А, совершенную им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщенной газу.

Задача 246. При нагревании давление азота объемом V  3 л увеличилось на p 
 1 МПа. Определите количество теплоты Q, полученное газом, если объем газа остался
неизменным.

Задача 247. Азот нагревался при постоянном давлении; при этом ему было сообщено количество теплоты Q  21 кДж. Определите работу А, которую при этом совершил и изменение U его внутренней энергии.