|
|
Определить количество вещества и число n молекул кислорода массой
Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m = 0.5 кг.
Вода при температуре t = 4 0С занимает объем V = 1 см3. Определить количество вещества ν и число N молекул воды.
Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд вместимостью V = 3 л, если плотность газа ρ = 6,65∙10-3 кг/моль.
Какое количество вещества и сколько атомов содержится в газах массой 1 г каждый: 1) гелии, 2) углероде, 3) фторе, 4) полонии?
В сосуде вместимостью V = 5 л находится однородный газ количеством вещества ν = 0,2 моль. Определить, какой это газ, если его плотность ρ = 1,12 кг/м3.
Одна треть молекул азота массой m = 10 г распалась на атомы. Определить полное число N частиц, находящихся в газе.
Найти молярную массу μ и массу mм одной молекулы поваренной соли.
Сколько молекул воздуха находится в комнате объемом 240 м3 при температуре 15 ºС и давлении 105 Па?
Сколько молекул воздуха находится в 1 см3 сосуда при 10 ºС, если воздух в сосуде откачан до давления 1,33 мкПа?
В озере на глубине 100 м при температуре 8 ºС находится в равновесии шар массой 40 г, наполненный воздухом. Найти массу воздуха внутри шара, если атмосферное давление 99,7 кПа. Шар считать тонкостенным, изготовленным из резины.
Определит концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объемом V = 2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.
Определить количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объемом V = 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2∙1018 м-3.
В баллоне объемом V = 3 л содержится кислород массой m = 10 г. Определить концентрацию n молекул газа.
В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Найти отношение n1/n2 концентраций газов, если массы газов одинаковы.
Газ массой m = 58,5 г находится в сосуде вместимостью V = 5 л. Концентрация п молекул газа равна 2,21026 м-3. Какой это газ?
В баллоне вместимостью V = 2 л находится кислород массой m = 1,17 г. Концентрация п молекул в сосуде равна 1,11025 м-3. Определить по этим данным постоянную Авогадро NA.
При нагревании идеального газа на Т = 1 К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру T газа.
Оболочка воздушного шара имеет вместимость V = 1600 м3. Найти подъемную силу F водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление p= 60 кПа и температура T= 280 К. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара.
Баллон объемом V = 20 л заполнен азотом. Температура Т азота равна 400 К. Когда часть азота израсходовали, давление в баллоне понизилась на р = 220 кПа. Определить массу m израсходованного азота. Процесс считать изотермическим.
В баллоне объемом V = 15 л находится аргон под давлением p1 = 600 кПа и температуре T1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество аргона, давление в баллоне понизилось до p2 = 400 кПа, а температура установилась T2 = 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.
Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р1 = 2 МПа и температура Т1 = 800 К, в другом р2 = 2,5 МПа при температуре Т = 400 К. Какое давление и температура установятся в сосудах после их соединения.
Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением p = 2 МПа при температуре T = 400 К.
Определить относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре Т = 154 К и давление р = 2,8 МПа он имеет плотность = 6,1 кг/м3.
В сосуде объемом V = 40 л находится кислород. Температура кислорода T = 300 К. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на р = 100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода, если температура газа в баллоне осталась прежней.
Определить плотность водяного пара, находящегося под давлением p = 2,5 кПа при температуре T = 250 К.
Определить объём воды плотностью 1 г/см3, в котором столько же молекул, что и в 200 м3 водорода при давлении 166 кПа и температуре 250 К. Молярная масса кислорода равна 32 г/моль.
Плотность смеси газов, состоящей из гелия (молярная масса 4 г/моль) и водорода (молярная масса 2 г/моль) при давлении 2,49 МПа и температуре 300 К равна 3 кг/м3. Определить массу водорода в 2 м3 смеси.
Сухой воздух состоит в основном из кислорода и азота. Если пренебречь остальными составными частями воздуха, то можно считать, что массовые доли кислорода и азота соответственно 1 = 0,232, 2 = 0,768. Определить относительную молекулярную массу Мr воздуха.
В сосуде вместимостью V = 15 л находится смесь азота и водорода при температуре t = 23 °С и давлении р = 200 кПа. Определить массы смеси и ее компонентов, если массовая доля 1 азота в смеси равна 0,7.
В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса m смеси равна 3,6 г. Массовая доля 1 кислорода составляет 0,6. Определить количество вещества ν смеси, ν1 и ν2 каждого газа в отдельности.
Найти среднюю молярную массу смеси газов, состоящей из 0,5 кг водорода, 2 кг гелия (молярная масса 4 г/моль) и 8 кг кислорода (молярная масса 32 г/моль).
Во сколько раз число атомов меди в 1 м3 больше числа атомов свинца в 0,5 м3? Плотность меди и свинца равны 8,4 г/см3 и 13 г/см3, а молярные массы 64 г/моль и 208 г/моль соответственно.
Объем молекулы воды равен 1,2·10-23 см3. Какой процент от всего пространства, занятого водой приходится на доли самих молекул воды? Плотность воды равна 1000 кг/м3. Молярная масса равна 18 г/моль.
Один баллон объемом V1 = 10 л содержит кислород под давлением p1 = l,5 МПа, другой баллон объемом V2 = 22 л содержит азот под давлением р2 = 0,6 МПа. Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найти парциальные давления p1 и р2 обоих газов в смеси и полное давление p смеси.
Смесь водорода и азота общей массой m = 290 г при температуре Т = 600 К и давлении p = 2,46 МПа занимает объем V = 30 л. Определить массу m1 водорода и массу m2 азота.
В сосуде находятся 14 г азота и 9 г водорода при температуре t = 10 ºС и давлении p = 1 МПа. Найти молекулярную массусмеси и объем сосуда.
В баллоне объемом V = 22,4 л находится водород при нормальных условиях. После того как в баллон было дополнительно введено некоторое количество гелия, давление в баллоне возросло до p = 0,25 МПа, а температура не изменилась. Определить массу m гелия, введенного в баллон.
Смесь состоит из водорода c массовой долей 1 = l/9 и кислорода c массовой долей 2 = 8/9. Найти плотность такой смеси газов при температуре Т = 300 К и давлении p = 0,2 МПа.
Смесь кислорода и азота находится в сосуде под давлением p = l,2 МПа. Определить парциальные давления p1 и р2 газов, если массовая доля кислорода в смеси равна 20%.
В сосуде объемом V = 10 л при температуре Т = 450 К находится смесь азота массой m1 = 5 г и водорода массой m2 = 2 г. Определить давление р смеси.
Смесь азота с массовой долей g1 = 87,5% и водорода с массовой долей g2 = 12,5% находится в сосуде с объемом V = 3 л под давлением р = 540 кПа. Определить давление p смеси, если масса m смеси равна 8 г.
Оценить число ударов молекул воздуха в 1 секунду, приходящихся на 1 см2 стены комнаты при нормальных условиях.
Ротационный насос захватывает за один оборот объем газа v = 1 л и выталкивает его в атмосферу. Сколько оборотов должен сделать насос, чтобы понизить давление воздуха в сосуде объемом V = 10 л от значения p1 = 101 кПа до p2 = 5 кПа?
В комнате объемом V = 75 м3 затопили печь. Температура воздуха поднялась с t1 = 16 ºC до t1 = 26 ºC. Давление воздуха в комнате не изменилось и осталось равным 1 атм. Какая масса воздуха ушла при этом из комнаты?
Оцените, на какое время t хватит аквалангисту баллона со сжатым воздухом на глубине h = 40 м. Начальное давление воздуха в баллоне pб = 100 атм. Объем баллона Vб = 10 л. Аквалангист дышит воздухом через редуктор при давлении p0 = 5 атм. Частота дыхания 10 вдохов в минуту. Объем одного вдоха при неглубоком дыхании V0
1 л.
Груз какой массы может поднять в первый момент воздушный шарик, вынесенный из теплой комнаты T1 = +27 ºС на мороз T2 = –23 ºС? Диаметр шарика d = 40 см. Масса резиновой оболочки m0 = 2 г. Средняя молярная масса воздуха μ = 29 г/моль. Упругостью оболочки пренебречь.
В колбе вместимостью V = 100 см3 содержится некоторый газ при температуре T = 300 К. На сколько понизится давление р газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет N =1020 молекул?
Определить давление идеального газа, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 300 м/с, а плотность - 1,3 кг/м3.
В колбе вместимостью V = 240 см3 находится газ при температуре Т= 290 К и давлении р= 50 кПа. Определить количество вещества νгаза и число N его молекул.
Давление р газа равно 1 мПа, концентрация п его молекул равна 1010 см-3. Определить: 1) температуру Т газа; 2) среднюю кинетическую энергию <п> поступательного движения молекул газа.
Определить среднюю кинетическую энергию <п> поступательного движения и среднее значение <> полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре Т= 600 К. Найти также кинетическую энергию W поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества ν = 1 кмоль.
Количество вещества кислорода равно 0,5 моль. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <> молекул этого газа при температуре Т = 300 К.
Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом V = 3 л под давлением p = 540 кПа.
Количество вещества гелия ν = l,5 моль, температура T = 120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул этого газа.
Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию <вр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.
Определить среднее значение <> полной кинетической энергии одной молекулы гелия, кислорода и водяного пара при температуре T = 500 К.
Определить кинетическую энергию <1>, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре Т= 1 кК, а также среднюю кинетическую энергию <п> поступательного движения, <вр> вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии <> молекулы.
Определить число N молекул ртути, содержащихся в воздухе объемом V = 1 м3 в помещении, зараженном ртутью, при температуре t = 20 °C, если давление р насыщенного пара ртути при этой температуре равно 0,13 Па.
Определить среднюю квадратичную скорость <υкв> молекулы газа, заключенного в сосуде объемом V = 2 л под давлением p = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.
Водород находится при температуре Т = 300 К. Найти среднюю кинетическую энергию <вр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Ек всех молекул этого газа; количество вещество водорода = 0,5 моль.
При какой температуре средняя кинетическая энергия <пост> поступательного движения одной молекулы идеального газа равна 4,14 10-21 Дж?
В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса m каждой пылинки равна 6∙10-10 г. Газ находится при температуре Т = 400 К. Определить средние квадратичные скорости <кв>, а также средние кинетические <пост> поступательного движения молекулы азоты и пылинки.
Найти среднюю квадратичную <кв> среднюю арифметическую <> и наиболее вероятную в скорости молекул водорода. Вычисления выполнить для трех значений температуры: 1) T = 20 К; 2) T = 300 К; 3) Т= 5 кК.
Колба вместимостью V=4 л содержит некоторый газ массой m = 0,6 г под давлением p= 200 кПа. Определить среднюю квадратичную скорость <υкв> молекул газа.
Смесь гелия и аргона находится при температуре T = 1,2 кК. Определить среднюю квадратичную скорость <υкв> и среднюю кинетическую энергию <ε> атомов гелия и аргона.
На сколько кДж уменьшится потенциальная энергия взаимодействия между молекулами при конденсации 2 кг водяного пара? Удельная теплота парообразования равна 2160 кДж/кг. Температура конденсации равна температуре кипения воды.
В ходе некоторого процесса давление и объём газа изменяются таким образом, что pV3 = const. Во сколько pаз уменьшится внутренняя энергия идеального одноатомного газа при увеличении объёма вдвое? Масса газа постоянна.
Два теплоизолированных сосуда соединены трубкой с закрытым краном. В первом сосуде находится 2 моля гелия при температуре 200 К, а во втором – 3 моля гелия при температуре 300 К. Кран открывают. Определить абсолютную температуру в сосудах.
Определить показатель адиабаты у идеального газа, который при температуре T = 350 К и давлении p = 0,4 МПа занимает объем V = 300 л и имеет теплоемкость Cv = 857 Дж/К.
Найти показатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий массой m1 = 10 г и водород массой m2 = 4 г.
На нагревание кислорода массой m = 160 г на T= 12 К было затрачено количество теплоты Q = 1,76 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении?
Определить относительную молекулярную массу Мr и молярную массу газа, если разность его удельных теплоемкостей cp – cv = 2,08 кДж/(кгК).
В сосуде объемом V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость Сv этого газа при постоянном объеме.
Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cv = 10,4 кДж/(кг∙К) и cp = 14.6 кДж/(кг∙К).
Найти удельные сv и сp и молярные Сv и Cp теплоемкости азота и гелия.
Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса µ = 4.10-3 кг/моль и отношение теплоемкостей Cp / Cv = l,67.
Трехатомный газ под давлением р = 240 кПа и температуре t = 20 ºС занимает объем V = 10 л. Определить теплоемкость Ср этого газа при постоянном давлении.
Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V = 5 л. Вычислить теплоемкость CV этого газа при нормальных условиях.
Определить молярные теплоемкости Сv и Cp смеси двух газов - одноатомного и двухатомного. Количество вещества 1 - одноатомного и 2 - двухатомного газов соответственно равны 0,4 моль и 0,2 моль.
Определить удельные теплоемкости cv и cp водорода, в котором половина молекул распалась на атомы.
В сосуде находится смесь двух газов – кислорода массой m1 = 6 г и азота массой m2 = 3 г. Определить удельные теплоемкости cv и cp такой газовой смеси.
Смешан одноатомный газ, количество вещества которого 1 = 2 моль, c трехатомным газом, количество вещества которого 2 = 3 моль. Определить молярные теплоемкости Сv и Сp этой смеси.
Смесь двух газов состоит из гелия массой m1 = 5 г и водорода массой m2 = 2 г. Найти отношение теплоемкостей Cp / Cv
Найти молярные теплоемкости Сv и Cp смеси кислорода массой m1 = 2,5 г и азота массой m2 = 1 г.
Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых при одинаковых условиях и в равных объемах. Определить удельную теплоемкость сp смеси.
Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 1 мг. Отношение концентрации n1 пылинок на высоте h1 = 1 м к концентрации п0 их на высоте h0 = 0 м равно 0,787. Температура воздуха Т = 300 К. Найти по этим данным значение постоянной Авогадро NА.
На какой высоте h над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление р = 90 кПа. На какой высоте h летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление p0 = 100 Па? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
В центрифуге находится некоторый газ при температуре Т = 271 К. Ротор центрифуги радиусом а = 0,4 м вращается с угловой скоростью = 500 рад/с. Определить относительную молекулярную массу Мrгаза, если давление р у стенки ротора в 2,1 раза больше давления p0 в его центре.
Водород находится при нормальных условиях и занимает объем V = 1 см3. Определить число N молекул в этом объеме, обладающих скоростями, меньшими некоторого значения max = 1 м/с.
Найти относительное число молекул идеального газа, кинетические энергии которых отличаются от наиболее вероятного значения в энергии не более чем на 1 %.
Определить долю молекул, энергия которых заключена в пределах от 1 = 0 до 2 = 0,011 kТ.
Во сколько раз изменится значение максимума функции f() распределения молекул идеального газа по энергиям, если температура Т газа увеличится в два раза? Решение пояснить графиком.
Можно ли считать вакуум с давлением p= 100 мкПа высоким, если он создан в колбе диаметром d = 20 см, содержащей азот при температуре T= 280 К?
Найти число N всех соударений, которые происходят в течение t = 1 с между всеми молекулами водорода, занимающего при нормальных условиях объем V = 1 мм3.
Найти среднее число столкновений в единицу времени и длину свободного пробега <ℓ> молекулы гелия, если газ находится под давлением р = 2 кПа при температуре Т = 200 К.
Найти среднюю длину пробега <ℓ> молекулы азота в сосуде с объемом V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г.
Водород находится под давлением р = 20 мкПа и имеет температуру Т = 300 К. Определить среднюю длину свободного пробега <ℓ> молекулы такого газа.
При нормальных условиях длина свободного пробега <ℓ> молекулы водорода равна 0,112 пм. Определить d молекулы водорода.
Какова средняя арифметическая скорость <> молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <ℓ> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?
Кислород находится под давлением р = 133 нПа при температуре Т = 200 К. Вычислить среднее число столкновений в единицу времени молекулы кислорода при этих условиях.
Водород массой m = 2 г занимает объем V = 2,5 л. Определить среднее число столкновений в единицу времени молекулы водорода.
Средняя длина пробега <ℓ> молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность водорода при этих условиях.
При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от р1 = 50 кПа до р2 = 0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р3 газа в конце процесса.
В латунный калориметр массой 128 г, содержаний 240 г воды при 8,4 ºС, опушено металлическое тело кассой 192 г, нагретое до 100 ºС. Окончательная температура, установившаяся в калориметре, 21,5 ºС. Определить удельную теплоемкость испытуемого тела.
В латунном калориметре массой 100 г находится 5 г льда при –10 ºС. В калориметр вливают 30 г расплавленного свинца при температуре плавления. Что будет находиться в калориметре после теплообмена и какая в нем установится температура? Потерями теплоты на испарение пренебречь.
Раскаленный алюминиевый куб, положенный на лед, температура которого – 20 ºС ,полностью в него погрузился. Определить начальную температуру куба. Изменением объема куба при его охлаждении пренебречь.
При выстреле вертикально вверх свинцовая пуля достигла высоты 1200 м. При падении, ударившись о землю, она нагрелась. Считая, что 50% механической энергии пули пошло на ее нагревание, рассчитать, на сколько повысится ее температура. Сопротивлением воздуха пренебречь.
При какой скорости свинцовая пуля, ударившись о преграду, плавится? Температура пули до удара 100 ºС. При ударе 60% механической энергии пули превращается во внутреннюю энергию.
Сани массой 6 кг скатываются с горы, образующей с горизонтом угол 30º. Пройдя по склону горы 50 м, сани достигают скорости 4,5 м/с. Определить количество теплоты, выделенное при трении полозьев о снег.
Двигатель расходует 25 кг бензина в час и охлаждается водой, разность температур которой при входе в охлаждающее устройство и выходе из него 15 К. Определить секундный расход воды, если на ее нагревание затрачивается 30% энергии, выделившейся при сгорании бензина.
Бутылка ёмкостью 0,5 л выдерживает избыточное давление 148 кПа. Какую максимальную массу в граммах твёрдого углекислого газа можно запечатать в бутылке, чтобы она не взорвалась при 300 К? Атмосферное давление 101 кПа, молярная масса углекислого газа 4,4·10-2 кг/моль. Объёмом твёрдого углекислого газа пренебречь.
Открытый цилиндрический сосуд сечением 1 см2 плотно прикрывают пластиной массой 1,5 кг. На сколько градусов нужно нагреть воздух в сосуде, чтобы он приподнял пластину? Атмосферное давление равно 100 кПа, температура окружающего воздуха 300 К.
Камеру футбольного мяча объемом 2,5 л накачивают воздухом с помощью насоса, забирающего при каждом качании 0,15 л воздуха при давлении 100 кПа. Определить давление в камере после 50 качаний, если сначала она была пустой. Температура постоянна.
В вертикальном цилиндре под легкоподвижном незакреплённым поршнем сечением 256 см2 и массой 1,5 кг находится 300 см3 газа. На поршень поставили гирю, и он сжал газ до объёма 212 см3. Найти массу гири. Атмосферное давление равно 100 кПа. Температура постоянна.
На сколько градусов можно нагреть баллон, рассчитанный на 15 МПа, если при 300 К его предварительно накачали до 12,5 МПа?
Сколько баллонов газа объёмом 5 л, давлением 500 кПа, необходимо подсоединить к оболочке аэрозонда объёмом 0,5 м3, чтобы наполнить её до давления 100 кПа, равного атмосферному? Температура постоянна.
В баллоне, рассчитанном на максимальное избыточное давление 150 МПа, находится газ при давлении 100 МПа и температуре 200 К. Найти минимальную глубину, на которой баллон ещё не взорвётся при температуре 400 К. Плотность воды 1000 кг/м3.
На сколько градусов нужно нагреть воздух со средней молярной массой 29 г/моль внутри сообщающегося с атмосферой шара объёмом 0,83 м3, масса оболочки которого равна 1/3 кг, чтобы он взлетел? Температура окружающего воздуха составляет 290 К. Атмосферное давление равно 100 кПа.
Поршень массой 100 кг и площадью 0,01 м2, находящийся в вертикально расположенном цилиндрическом сосуде, начинает двигаться вверх. Давление газа под поршнем постоянно и равно 600 кПа, атмосферное давление равно 100 кПа. Определить скорость поршня, когда он пройдёт 1,8 м. Трением пренебречь.
Баллон объёмом 20 л содержит 30 г газа. Сколько граммов газа останется в баллоне, если его присоединить к резиновой оболочке, которая при этом медленно раздувается до объёма 0,08 м3? Начальным объёмом оболочки пренебречь.
Закрытый цилиндр длиной 84 см разделён легкоподвижным поршнем на две равные части. В обеих частях находится один и тот же газ при температуре 300 К. На сколько градусов нужно нагреть газ в одной из частей цилиндра, чтобы поршень сместился на 2 см?
В открытом сосуде нагревают газ при постоянном давлении. При изменении температуры от 300 К до 400 К из сосуда выходит 15 моль газа. Найти молярную массу газа, если в начале процесса в сосуде находилось 1,8 кг газа.
Определить массу воды, образовавшейся при конденсации пара в объеме 166 м3, если давление паров уменьшилось с 1 кПа до 0,4 кПа при температуре 300 К. Молярная масса воды 1,8·10-2 кг/моль.
Поршень массой 3 кг и площадью 0,1 см2 давит на газ в вертикальном цилиндре. Найти модуль силы, с которой надо подействовать на поршень, чтобы объём газа уменьшился вдвое. Атмосферное давление 100 кПа. Температура постоянна. Трением поршня о стенки пренебречь.
Во сколько раз увеличится объём пузырька воздуха, поднявшегося при постоянной температуре с глубины 80 м на поверхность водоёма? Плотность воды 1000 кг/м3, атмосферное давление равно 100 кПа.
Объем пузырька воздуха по мере всплывания его со дна озера на поверхность увеличивается в три раза. Какова глубина озера?
На сколько ньютонов уменьшится вес акваланга с баллонами объёмом 16,6 л, если давление воздуха в баллонах упадёт со 150 до 60 атмосфер? Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль, а температура – 300 К. Одна атмосфера равна 100 кПа.
Давление воздуха внутри бутылки равно 0,1 МПа при температуре 7 ºС. До какой температуры надо нагреть бутылку, чтобы из неё вылетела пробка? Пробку можно вынуть силой 10 Н. Поперечное сечение пробки имеет площадь 2 см2. Атмосферное давление 100 кПа.
На сколько градусов нагреется железный кубик массой 0,1 кг, свободно падающий по вертикали с высоты 230 м, к моменту падения на землю, если среднее значение силы сопротивления воздуха равно 0,2 Н? Удельная теплоемкость железа равна 460 Дж/(кг·К).
Свинцовая пуля, летящая со скоростью 252м/с, ударяется о стальную плиту и останавливается. На сколько Кельвинов увеличится температура пули, если 40% её кинетической энергии пошло на нагревание плиты и окружающей среды? Удельная теплоёмкость свинца равна 126 Дж/(кг·К).
В тающую льдину попадает пуля, летящая со скоростью 1000 м/с. Масса пули 13,2 г. Считая, что половина энергии пули пошла на раздробление льда, а другая половина - на его таяние, найти в граммах массу растаявшего льда. Удельная теплота плавления 3,3·105 Дж/кг.
Для повышения температуры газа массой 20 кг и молярной массой 0,025 кг/моль на 50 К при постоянном давлении необходимо затратить 0,5 мДж. Какое количество теплоты следует отнять от этого газа при постоянном объёме, чтобы его температура понизилась на 50 К?
В открытом нагревателе вода с начальной температурой 283 К закипела через 9 мин. Сколько минут должна кипеть вода, чтобы полностью испариться? Удельные теплота парообразования и теплоёмкость воды равны 2100 Дж/г и 4,2 Дж/(г·К). Испарением с поверхности пренебречь. Атмосферное давление - нормальное.
На электроплите нагревают воду. Оказалось, что при нагревании её от 10 ºС до кипения потребовалось 18 мин, а на превращение 0,21 её массы в пар – 23мин. Определить удельную теплоту парообразования воды, удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/(кг·К).
Газ, состоящий из смеси 0,5 г водорода и 1,4 г гелия, при изобарическом расширении совершил работу 2988 Дж. Во сколько раз увеличился объём газа, если начальная температура смеси 300 К? Молярные массы водорода и гелия равны 2 г/моль и 4 г/моль соответственно.
Кислород массой m = 200 г занимает объем V1 = 100 л и находится под давлением p1 = 200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2 = 300 л, а затем его давление возросло до р3 = 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии U газа, совершенную им работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.
Азот массой m= 5 кг, нагретый на ΔT= 150 К, сохранил неизменный объем V. Найти: 1) количество теплоты Q, сообщенное газу; 2) изменение ΔU внутренней энергии; 3) совершенную газом работу А.
Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2 = 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p2 = 0,5 МПа. Найти: 1) изменение внутренней энергии ΔU газа; 2) совершенную им работу А; 3) количество теплоты Q, переданное газу. Построить график процесса.
В цилиндре под поршнем находится азот массой m = 0,6 кг, занимающий объем V1 = 1,2 м3 при температуре Т = 560 К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объем V2 = 4,2 м3, причем температура осталась неизменной. Найти: 1) изменение ΔU внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу A; 3) количество теплоты Q, сообщенное газу.
При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой T1 = 320 К внутренняя энергия уменьшилась на ΔU = 8,4 кДж, а его объем увеличился в n = 10 раз. Определить массу m кислорода.
При адиабатном сжатии кислорода массой m = 20 г его внутренняя энергия увеличилась на ΔU = 8 кДж и температура повысилась до T2 = 900 К. Найти: 1) повышение температуры ΔT, 2) конечное давление газа р2, если начальное давление p1 = 200 кПа.
Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре T2 = 1,1 кК. Начальная температура смеси T1 = 350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатным. Показатель адиабаты γ для смеси принять равным 1,4.
Кислород массой m = 800 г, охлажденный от температуры t1 = 100 °C до температуры t2 = 20 °С, сохранил неизменным объем V. Определить: 1) количество теплоты Q, полученное газом; 2) изменение ΔU внутренней энергии и 3) совершенную газом работу А.
Объем водорода при изотермическом расширении увеличивается в n = 3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту Q, полученную им при этом. Масса m водорода равна 200 г.
Водород массой m = 40 г, имевший температуру T = 300 К, адиабатически расширился, увеличив объем в n1 = 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в n2 = 2 раза. Определить полную работу А, совершенную газом, и конечную температуру Т газа.
Азот массой m = 0,1 кг был изобарически нагрет от температуры T1 = 200 К до температуры T2 = 400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную им теплоту Q и изменение U внутренней энергии азота.
Кислород массой m = 250 г, имевший температуру Т1 = 200 К, был адиабатически сжат. При этом была совершена работа А = 25 кДж. Определить конечную температуру Т газа.
В сосуде находится 20 г азота N2 и 32 г кислорода О2. Найти изменение внутренней энергии смеси этих газов при ее охлаждении на 28 ºС.
Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества = 0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит теплоту Q = 800 Дж? Температура водорода Т = 300 К.
В баллоне при температуре Т1 = 145 К и давлении р1 = 2 МПа находится кислород. Определить температуру Т2 и давление р2 кислорода после того, как из баллона будет очень быстро выпущена половина газа.
Определить молярную массу газа, если при изохорном нагревании 20 г газа на 10 К требуется 630 Дж теплоты, а при изобарном 1050 Дж.
При адиабатическом расширении кислорода (ν = 2 моль), находящегося при нормальных условиях, его объем увеличится в 3 раза. Определить: 1) изменение внутренней энергии газа, 2) работу расширения газа.
Азот массой 280 г расширяется в результате изобарного процесса при давлении 1 МПа. Определить: 1) работу расширения, 2) конечный объем газа, если на расширение затрачена теплота 5 кДж, а начальная температура азота 290 К.
Узкая цилиндрическая запаянная с одного конца трубка расположена горизонтально. Воздух в трубке, объем которого 240 мм3, отделен от атмосферы столбиком ртути длиной 15 см. Если трубку поставить вертикально открытым концом вверх, то воздух в ней займет объем 200 мм3. Определить атмосферное давление.
Определить разность масс воздуха, заполняющего помещение объемом 50 м3, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 40 ºС, а зимой падает до 0 ºС. Атмосферное давление считать нормальным.
Стальной баллон с гелием падает с высоты 8,3 м. Определить изменение температуры гелия, если при ударе о землю вся кинетическая энергия пошла на нагревание баллона и газа. Баллон в 1,75 раз тяжелее гелия, удельная теплоёмкость стали 830 Дж/(кг·К).
С какой высоты упал без начальной скорости свинцовый шар, если при падении его температура повысилась на 5 К? Считать, что 65% энергии шара пошло на его нагревание. Удельная теплоёмкость свинца равна 130 Дж/(кг·К). Сопротивление воздуха не учитывать.
Паровой молот массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на железную болванку массой 200 кг. На нагревание болванки идет 30% количества теплоты, выделенного при ударе. Сколько раз падал молот, если температура болванки поднялась на 20 ºС?
Для нагревания 0,8 кг газа на 4 К при постоянном давлении требуется количество теплоты, равное 1,66 кДж, а для нагревания при постоянном объёме - 0,83 кДж. Определить молярную массу газа.
В электрическом чайнике, мощность которого 600 Вт, можно вскипятить 1,5 л воды за 20 мин при начальной температуре воды 20 ºC. Определите КПД чайника. Удельная теплоемкость воды 4,2·103 Дж/(кг·К). Плотность воды 1000 кг/м3.
Определить в процентах КПД газовой горелки, если в ней используется газ, удельная теплота сгорания которого 36 МДж/м3, а на нагревание чайника с 3 кг воды от 10 ºС до кипения было израсходовано 60 л газа. Теплоёмкость чайника 2,4 кДж/К, удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/(кг·К), плотность газа – 1 кг/м3.
Мощность двигателя автомобиля при скорости 20 м/с равна 40 кВт. Определить расход бензина на 100 км пути при этой скорости, если КПД двигателя равен 50%. Удельная теплота сгорания бензина равна 5·107 Дж/кг.
Трактор развивает мощность 60 кВт, причем расходует в час 18 кг дизельного топлива. Определить в процентах КПД двигателя трактора, если удельная теплота сгорания топлива равна 40 МДж/кг.
В идеальной тепловой машине рабочим веществом является пар с начальной температурой 710 К. Температура отработанного пара 350 К. Определить среднюю полезную мощность машины, если от нагревателя поступает в среднем 142 кДж теплоты в минуту.
Определить работу A2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, к.п.д. которого = 0,4, если работа изотермического расширения равна A1 = 8 Дж.
В баллоне содержится очищенный неизвестный газ. Чтобы поднять температуру 1 кг этого газа на 1 ºC при постоянном давлении требуется 958.4 Дж, а при постоянном объеме 704.6 Дж. Что это за газ?
Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю теплоту Q2 = 14 кДж. Определить температуру T1 нагревателя, если при температуре охладителя T2 = 280 K работа цикла A = 6 кДж.
Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя теплоту Q1 = 4,38 кДж и совершил работу А = 2,4 кДж. Определить температуру нагревателя, если температура охладителя Т2 = 273 К.
Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю 67% теплоты; полученной от нагревателя. Определить температуру Т2 охладителя если температура нагревателя T1 = 430 К.
Во сколько раз увеличивается коэффициент полезного действия цикла Карно при повышении температуры нагревателя от  = 380 К до  = 560 К? Температура охладителя Т2 = 280 К.
Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура T1 нагревателя равна 500 К, температура охладителя Т2 = 250 К. Определить термический к.п.д. цикла, а также работу A1, совершенную рабочим веществом при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа А2 = 70 Дж.
Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Какую работу А совершает газ, если температура T1 нагревателя в три раза выше температуры Т2 охладителя?
Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя теплоту Q = 50 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура нагревателя Т1 = 400 К. Определить температуру Т2 охладителя.
Идеальная тепловая машина Карно совершает за один цикл работу А = 73,5 кДж. Температура нагревателя T1 = 373 К, холодильника Т2 = 273 К. Найти КПД цикла, количество теплоты Q1, получаемое машиной за один цикл от нагревателя, и количество теплоты Q2, отдаваемое холодильнику за один цикл.
Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Какую работу А совершает газ, если температура T1 нагревателя в три раза выше температуры Т2 охладителя?
Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1 моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем Vmin = 10 л, наибольший Vmax = 20 л, наименьшее давление pmin = 246 кПа, наибольшее pmax = 410 кПа. Построить график цикла. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла и его термический КПД η.
Идеальная тепловая машина Карно, цикл которой совершается в обратном направлении (холодильная машина), использует воду при 0ºС в качестве холодильника и воду при 100 ºС в качестве нагревателя. Сколько воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар 500 г воды в кипятильнике?
Бытовой холодильник поддерживает в камере постоянную температуру Tзад = –12 ºC. При температуре в комнате T1 = +25 ºC его компрессор включается каждые t1 = 8 мин и, проработав t2 = 5 мин, выключается. Считая холодильник идеальной тепловой машиной, работающей по обращенному циклу, рассчитать - как часто и на какое время станет включаться его компрессор, если в комнате температура понизится до T2 = +15 ºC. При какой максимальной температуре Tmax в комнате он сможет поддерживать в камере заданную температуру?
Смешали воду массой m1 = 5 кг при температуре T1 = 280 К с водой массой m2 = 8 кг при температуре Т2 = 350 К. Найти: 1) температуру θ смеси; 2) изменение ΔS энтропии, происходящее при смешивании.
Лед массой m1 = 2 кг при температуре t1 = 0 °С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру t2 = 100 °С. Определить массу m2 израсходованного пара. Каково изменение ΔS энтропии системы лед-пар?
Кислород массой m = 2 кг увеличил свой объем в n = 5 раз один раз изотермически, другой – адиабатно. Найти изменения энтропии в каждом из указанных процессов.
Водород массой m = 100 г был изобарно нагрет так, что объем его увеличился в n = 3 раза, затем водород был изохорно охлаждён так, что давление его уменьшилось в n = 3 раза. Найти изменение ΔS энтропии в ходе указанных процессов.
Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм, и опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.
Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1 = 8 см3 до V2 = 16 см3? Считать процесс изотермическим.
Какая энергия E выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d1 = 0,8 мм и d2 = l,2 мм в одну каплю?
Определить давление p внутри воздушного пузырька диаметром d = 4 мм, находящегося в воде у самой ее поверхности. Атмосферное давление считать нормальным.
Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками c площадью поверхности S = 100 см2 каждая, расположенными на расстоянии ℓ = 20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определить силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым c диаметром d, равным расстоянию между пластинками.
Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d = 1 мм на высоту h = 20 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения глицерина. Считать смачивание полным.
В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка c диаметром канала d = l мм. Определить массу m воды, вошедшей в трубку.
На сколько давление p воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления р0, если диаметр пузыря d = 5 мм?
Тонкое алюминиевое кольцо радиусом 7,8 см прикасается с мыльным раствором. Каким усилием можно оторвать кольцо от раствора? Температуру раствора считать комнатной. Масса кольца 7 г.
Деревянная палочка длиной 4 см плавает на поверхности воды. По одну сторону от палочки осторожно налили мыльный раствор. С каким ускорением начнет двигаться палочка, если ее масса 1 г? Сопротивление воды при движении палочки не учитывать.
Капиллярная длинная, открытая с обоих концов трубка радиусом 1 мм наполнена водой и поставлена вертикально. Определить высоту столба оставшейся в капилляре воды. Толщиной стенки капилляра пренебречь.
Разность уровней смачивающей жидкости в коленах U-образной трубки 23 мм. Диаметры каналов в коленах трубки 2 мм и 0,4 мм. Плотность жидкости 0,8 г/см3. Определить поверхностное натяжение жидкости.
Определить поверхностное натяжение масла, плотность которого 0,91 г/см3, если при пропускании через пипетку 4 см3 масла получено 304 капли. Диаметр шейки пипетки 1,2 мм.
Какую массу имеет капля воды, вытекающая из стеклянной трубки диаметром 1 мм? Считать диаметр капли равным диаметру шейки трубки.
Воздушный пузырек диаметром 0,002 мм находится в воде вблизи ее поверхности. Определить плотность воздуха в пузырьке.
В капиллярной трубке жидкость поднимается на 80 см. Определить высоту столбика жидкости, которая может удержаться в трубке, если ее полностью заполнить жидкостью в горизонтальном положении, а затем повернуть вертикально.
Капля воды массой 0,2 г находится между двумя стеклянными пластинами, расстояние между которыми 0,1 мм. Найти силу притяжения пластин друг к другу.
|
|
|
Скачать 123.5 Kb.