Earth curvature of space2 curvature of space1
Банк задач

Вход на сайт
Регистрация
Забыли пароль?
Статистика решений
Тип решенияКол-во
подробное решение60032
краткое решение7560
указания как решать1341
ответ (символьный)4704
ответ (численный)2335
нет ответа/решения3772
ВСЕГО79744

База задач ФизМатБанк

 20001. Какова относительная влажность воздуха ф, если температура равна t°=30°C, а парциальное давление паров воды составляет р=3 кПа?
 20002. Какова относительная влажность воздуха, если его температура равна t°=20°С, а точка росы равна t'°=10°С?
 20003. Относительная влажность воздуха составляет ф=80% при температуре t°=30°С. Какова при этом абсолютная влажность воздуха р?
 20004. Смешаем V1=1 м3 воздуха с влажностью ф1=20% и V2=2 м2 воздуха с влажностью ф2=30%, взятые при одинаковой температуре. Определите относительную влажность смеси, если ее объем равен V=3 м3.
 20005. В комнате объемом V=30 м3 воздух имеет температуру t°=20°С и относительную влажность р=20%. Какое количество воды m нужно испарить в этой комнате, чтобы относительная влажность достигла ф'=50%? Известно, что при t°=20°С давление насыщающих паров воды p0=2330 Н/м2.
 20006. Воздух имеет температуру t°=60°C и абсолютную влажность р=50 г/м3. Какой будет абсолютная влажность этого воздуха, если температура понизится до t'°=10°С?
 20007. Определите отношение х веса 1 м3 сухого воздуха к весу 1 м3 воздуха с влажностью ф=50% при атмосферном давлении Pq=760 мм. рт. ст. и температуре t°=20°С. Отношение молярной массы воды к молярной массе воздуха а=0,6. Упругость водяных паров при 20°С равна р=17,5 мм рт. ст.
 20008. При температуре t°=20°С и давлении р==760 мм рт. ст. воздух имеет влажность 100%. На сколько процентов dх он легче сухого воздуха той же температуры и с тем же давлением? Молярная масса сухого воздуха равна Мв==29 г/моль, а давление насыщающего пара воды при t°=20°С равно р=2330 Н/м2.
 20009. На сколько изменится подъемная сила воздушного шара объемом V, если относительная влажность воздуха увеличится на dф=20% без изменения его давления и температуры? Плотность насыщенных паров при данной температуре равна р. Молярные массы воздуха и паров воды равны соответственно М(В)=29 г/моль и М(H20)=18 г/моль.
 20010. Как влияет кривизна поверхности жидкости на давление ее насыщенного пара?
 20011. В 1 м3 охлаждающего воздуха находится 8,3 г водяных паров. При какой температуре t° начнется конденсация, если центрами конденсации являются шарообразные пылинки с диаметром d=10^-5 см?
 20012. На дне водоема глубиной h=2 м выделяются пузырьки газа с диаметром d=0,05 мм. Каков будет диаметр d\ этих пузырьков, когда они поднимутся к поверхности воды? Температуру пузырьков считать неизменной.
 20013. Аквалангист выпускает пузырек воздуха объемом V==15 см3 на глубине h=40 м в озере, где температура t°=5°С. Температура воды у поверхности озера составляет t'°=25°С. Каков будет объем пузырька, когда он лопается, достигнув поверхности воды? Нужно ли учитывать давление, обусловленное поверхностным натяжением?
 20014. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема глубиной Н. Найти зависимость радиуса пузырька от глубины h его местонахождения в данный момент времени, если его объем на дне равен V0. Силы поверхностного натяжения не учитывать.
 20015. Объем пузырька воздуха по мере всплывания его со дна озера на поверхность увеличился в 3 раза. Какова глубина озера? Силы поверхностного натяжения не учитывать.
 20016. Каково добавочное давление р внутри мыльного пузыря с диаметром d, если поверхностное натяжение мыльной пленки равно б ?
 20017. Мыльный пузырь радиусом R находится в цилиндре, закрытом подвешенным поршнем. Сначала давление воздуха под поршнем равно атмосферному давлению p0. При вдвигании поршня радиус пузыря уменьшается вдвое. Каково при этом давление воздуха под поршнем, если изменением температуры можно пренебречь? Коэффициент поверхностного натяжения для мыльной пленки равен б.
 20018. Мыльный пузырь, наполненный горячим воздухом, неподвижно "плавает" в воздухе при температуре T0 и давлении p0. Радиус пузыря равен r, плотность мыльной пленки р, ее толщина d. Определите температуру воздуха внутри пузыря, если поверхностное натяжение мыльной воды равно б.
 20019. Два мыльных пузыря радиусов R1 и R2 сливаются в один. Определите поверхностное натяжение мыльной воды, если радиус образовавшегося пузыря равен R, а атмосферное давление равно p0.
 20020. Капиллярная трубка с внутренним радиусом r=0,3 мм наполнена водой. Часть воды нависла снизу трубки в виде капли, которая представляет собой часть сферы с радиусом R=3 мм. Определите высоту h столбика воды в трубке. Плотность воды — р, коэффициент поверхностного натяжения — б.
 20021. Чтобы стряхнуть ртуть в медицинском термометре, нужно двигать термометр с ускорением а ~ 10g. Оцените величину диаметра перетяжки в капиллярной трубке термометра, если длина столбика ртути выше перетяжки h ~ 5 см.
 20022. При подъеме жидкости в капилляре до высоты h силы поверхностного натяжения совершают работу mgh, где m — масса столба жидкости. Потенциальная энергия этого столба равна лишь mgh/2. Как это согласуется с законом сохранения энергии?
 20023. Каково поверхностное натяжение жидкости при критической температуре?
 20024. Можно ли расплавить металл в воде? Как это сделать?
 20025. Как выглядит уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольного числа молей газа v ?
 20026. Для гелия ван-дер-ваальсовские константы а и Ь равны соответственно а=0,03412 л2 атм/моль и b=0,0237 л/моль. Оцените объем v, занимаемый одним атомом гелия.
 20027. Найдите выражение для критической температуры Ткр, критического давления ркр и критического объема Vкр для газа, описываемого уравнением Ван-дер-Ваальса.
 20028. Чему равна теплоемкость Cp вещества в двухфазном состоянии, соответствующем точке на горизонтальном участке полученной экспериментально изотермы углекислого газа CO2 ?
 20029. Определите закон изменения коэффициента поверхностного натяжения жидкости с температурой, рассматривая цикл Карно для пленки жидкости в предположении, что температуры тепловых резервуаров очень мало отличаются друг от друга.
 20030. Высокая разрешающая способность электронного микроскопа обусловлена использованием электронных волн с длиной волны, меньшей 0,1 нм? Можно ли построить микроскоп, использующий фотоны с такой длиной волны?
 20031. Определите ширину уровня энергии возбужденного состояния атома со временем жизни 10^-8 с.
 20032. Атом остается в возбужденном состоянии в среднем в течение т=10^-8 с, прежде чем переходит в основное состояние, испуская фотон с энергией 5 эВ. Какова неопределенность частоты испускаемого фотона?
 20033. Атом, летящий со скоростью v, испускает в направлении своего движения фотон с частотой v. Какова будет частота фотона, испускаемого таким же возбужденным атомом в направлении а) противоположно направлению движения атома (v'); б) перпендикулярно направлению движения атома (v'')?
 20034. Во сколько раз энергия одного фотона видимого света с Л=500 нм превосходит кинетическую энергию поступательного движения молекулы водорода при комнатной температуре?
 20035. Мощность падающего на единицу поверхности Земли солнечного излучения составляет N=1400 Вт/м . Считая, что средняя энергия фотона составляет е=2 эВ (что соответствует длине волны порядка 600 нм), оцените число n фотонов, приходящих за 1 с на каждый квадратный сантиметр земной поверхности.
 20036. В импульсе света рубинового лазера, длящегося в течение т=1,5 нс, средняя мощность составляет Р=10 МВт. а) Какова полная энергия импульса? б) Сколько фотонов излучается в течение одного импульса? Длина волны излучения составляет Л=694,3 нм.
 20037. Используя соотношение неопределенностей dE*dt~h/2pi , получите соотношение, связывающее неопределенность dN числа фотонов в потоке лазерного излучения с неопределенностью dф фазы этого излучения.
 20038. Найдите уравнение адиабатического процесса, производимого с равновесным излучением.
 20039. Найдите энтропию и теплоемкость черного излучения.
 20040. Какова будет установившаяся температура Т черной пластины, которая, находясь в вакууме, помещена перпендикулярно солнечным лучам?
 20041. Может ли радиационная температура тела, т.е. температура черного тела, полная излучательная способность которого равна излучательной способности данного тела, быть больше температуры тела? (Черное тело — тело, поглощающее все падающее на него излучение).
 20042. Плотность лития р=0,534 г/см3. Каково значение энергии Ферми Ef этого одновалентного металла? Граничный импульс Ферми связан с концентрацией n свободных электронов соотношением Pf=(h/2pi)*(3pi^2*n)^1/3, а молярная масса лития М —=6,94 г/моль.
 20043. Ширина запрещенной зоны между зоной проводимости и валентной зоной в кремнии при комнатной температуре составляет dЕ=1,14 эВ. Какова максимальная длина волны фотона Л, способного вызвать переход электрона из валентной зоны в зону проводимости?
 20044. Дайте качественную оценку температуры вырождения T0 идеального ферми-газа, связав ее с концентрацией частиц n и массой одной частицы, равной m.
 20045. От чего зависит число электронов N, находящихся внутри сферы с радиусом, равным дебаевскому радиусу экранирования кулоновского взаимодействия в случае классической плазмы?
 20046. От чего зависит число электронов N, находящихся внутри сферы с радиусом, равным дебаевскому радиусу экранирования кулоновского взаимодействия в случае вырожденной квантовой плазмы — системы электронов проводимости в металле?
 20047. Поясните, почему эффективное взаимодействие между электронами проводимости в металле является короткодействующим.
 20048. От чего зависит число N электронов или дырок, находящихся внутри сферы с радиусом, равным дебаевскому радиусу экранирования кулоновского взаимодействия в полупроводниках?
 20049. Учет кулоновского взаимодействия между свободными электронами и дырками, понятие о которых введено в зонной теории энергетического спектра полупроводника, приводит к выводу о возможности связанных состояний электронов и дырок — своего рода водородоподобных атомов, существующих в кристаллической решетке с диэлектрической проницаемостью е. Такие состояния — квазичастицы в твердом теле — получили название экситонов. Определите энергию связи Еэ и радиус экситона a_э в основном состоянии, считая для простоты эффективные массы т* электрона и дырки одинаковыми.
 20050. При достаточно большой плотности электронов и дырок в полупроводнике существование экситонов невозможно. Объясните причину этого и оцените значение концентрации носителей, при которой становится невозможным образование экситонов.
 20051. При обычных условиях водород имеет молекулярную структуру и кипит при Tk=20,3 К и затвердевает при Tп=14 К. Плотность твердого водорода составляет р=0,076 г/см3 и он является диэлектриком. При достаточно сильном сжатии электронные оболочки молекул будут раздавлены и водород должен перейти в металлическое состояние. Оцените плотность металлического водорода.
 20052. При сжатии газа при Т < Ткр он превращается в жидкость. Если сжать плазму, превратится ли она в газ?
 20053. Определить отношение заряда к массе водородного иона e/m_H, используя закон электролиза. Считать, что постоянная Фарадея есть F=2,8926 ед. СГСЭ.
 20054. Определить массу водородного иона т(H) и его заряд е, используя законы электролиза и зная, что число Авогадро Na==6,02*10^23 моль-1, а число Фарадея F=2,8926 ед. СГСЭ.
 20055. Определить число Фарадея F, если известно, что при прохождении через электролитическую ванну заряда q==73,48 Кл масса выделившегося на катоде золота т=5 х х 10^-5 кг. Химический эквивалент золота х=66*10^-3 кг/моль
 20056. Сколько времени t длилось никелирование, если на изделие осел слой никеля массой m=1,8 г при силе тока I=2 А? Электрохимический эквивалент никеля k=0,30*10^-6 кг/Кл.
 20057. При электролитическом способе получения никеля расходуется W=10 кВт*ч электрической энергии на т=1 кг. Электрохимический эквивалент никеля k=1080 мг/(А•ч). При каком напряжении U производится электролиз?
 20058. При электролитическом получении алюминия используются ванны, работающие под напряжением U=5 В. Сколько энергии W требуется для получения т=1 кг алюминия? Валентность иона алюминия n=3, молярная масса M(A1)=27,4 х х 10^-4 кг/моль.
 20059. Сколько электроэнергии W надо затратить для наполнения аэростата объемом 250 м3 водородом при температуре t°=27° и давлении 100 кПа, если электролиз ведется при напряжении U=5 В и КПД установки k=75%.
 20060. При электролизе воды через ванну в течение t=— 25 мин шел ток I=20 А. Какова температура выделившегося кислорода Т, если он находится в объеме V=1 л под давлением р=2 атм? Электрохимический эквивалент кислорода k=8,9*10^-8 кг/Кл. Универсальная газовая постоянная R==8,317 Дж/(моль*К).
 20061. При какой напряженности электрического поля Е начнется самостоятельный разряд в воздухе, если энергия ионизации молекул Wион=2,4*10^-18 Дж, а длина свободного пробега L=5 мкм. Какую скорость v имеют электроны при ударе о молекулы?
 20062. Молния представляет собой прерывистый разряд, состоящий из отдельных импульсов длительностью t=1 мс. Заряд, проходящий по каналу молнии за один импульс, q=20 Кл, а среднее напряжение на концах канала U=2 ГВ. Какова сила тока I и мощность Р одного импульса? Какая энергия W выделяется при вспышке молнии, если она состоит из 5 разрядов?
 20063. Какую часть периода будет светить ("гореть") неоновая лампочка, если ее включить в сеть, действующее значение напряжения в которой равно напряжению зажигания? Считать, что напряжение, при котором лампочка гаснет, равно напряжению зажигания.
 20064. С помощью соотношения неопределенностей покажите, что радиус действия ядерных сил совпадает с комптоновской длиной волны пиона, ответственного за сильное взаимодействие.
 20065. Какова массовая плотность р и концентрация n частиц в ядерном веществе?
 20066. Оцените радиус ядра изотопа урана 235U.
 20067. Какая доля радиоактивных ядер кобальта с периодом полураспада Т=71,3 сут распадется за время t, равное одному месяцу?
 20068. Радий-226 распадается с испусканием а-частицы на радий-222 с периодом полураспада, равным Т=1620 лет. Определите константу распада Л.
 20069. Радиоактивное вещество имеет константу распада Л==7,69*10:-3 распад/с. Каков период полураспада Т и среднее время жизни т этого вещества?
 20070. Период полураспада радиоактивного фосфора Р составляет Т=15 сут. Какой будет активность А препарата из 32Р через t=10 сут после его изготовления, если начальная активность A0=100 мКюри?
 20071. Период полураспада радия составляет Т=1620 лет. Сколько распадов происходит за dt=1 с в образце, содержащем m=1 г радия?
 20072. Счетчик радиоактивного излучения делает N0==4000 отсчетов в секунду при поднесении его к радиоактивному образцу. Через t1=10 с скорость отсчета составляет уже N1==1000 отсчетов в секунду. а) Каков период полураспада T ? б) Какова будет скорость отсчета N2 спустя t2=20 с?
 20073. Определите массу 235U92 в американской атомной бомбе образца 1945 года с тротиловым эквивалентом 12 килотонн. При распаде ядра в среднем выделяется энергия Е=200 МэВ, а одна килотонна тротилового эквивалента составляет 5*10^12 Дж.
 20074. Тритий 3T1, изотоп водорода, нестабилен и испытывает радиоактивный распад с испусканием электрона, причем период полураспада составляет 12,36 лет. а) Что собой представляет дочернее ядро и какова энергия Е испускаемого электрона? б) Какая мощность выделяется образцом, содержащим 1 г трития? в) Какая мощность выделяется этим образцом спустя 100 лет?
 20075. Для осуществления определенной ядерной реакции требуются протоны с энергией 8,5 МэВ. Можно ли получить такие протоны с помощью небольшого циклотрона радиусом 0,3 м с индукцией магнитного поля в 1,5 Т?
 20076. Предположим, что наличие 206Pb82 в горной породе обусловлено только радиоактивным распадом 238U92. Период его полураспада Т=4,5 *10^9 лет. Каков возраст горной породы, в которой отношение 238U92 к 206Pb82 составляет 4,3?
 20077. При радиоактивном распаде ядра 23Ne10 c испусканием электрона образуется ядро 23Na11, которое иногда остается в возбужденном состоянии с энергией возбуждения Е=0,44 МэВ. Какова длина волны y_излучения, образующегося при переходе возбужденного ядра 23Na11 в основное состояние?
 20078. Ядро изотопа урана 235U92 поглощает медленный нейтрон и распадается на ядро рубидия 93Rb37 и цезия 141Cs55. Сколько и каких еще нуклонов образуется при этом распаде?
 20079. Ядро изотопа урана g9 U при поглощении медленного нейтрона распадается на два осколка. При этом испускается три нейтрона: 1n0 + 235U92 —> 2 осколка + 3 1n0. Массы покоя нейтрона и 235U92 составляют соответственно 1,008665 а.е.м. и 235,043924 а.е.м. Какова общая масса покоя образующихся осколков т, если при реакции освобождается энергия 225,0 МэВ.
 20080. Какой энергией должна обладать а-частица для возможности осуществления ядерной реакции а +14N —> 17О + р? Массы а-частицы, атомов 14N, 17О и протона принять равными соответственно 4,002603; 14,003074; 16,999131; 1,007825 (в атомных единицах массы).
 20081. Оцените энергию связи последнего нейтрона в ядре изотопа кислорода 16О. Массы атомов 16О и 15О и нейтрона составляют соответственно 15,994915 а.е.м., 15,003065 а.е.м. и 1,008665 а.е.м.
 20082. Ядро изотопа урана 232U92 испытывает радиоактивный распад с испусканием а-частицы. а) Какое ядро образуется при таком распаде? б) Каковы кинетическая энергия Е и скорость а-частицы V, если она уносит всю высвобождающуюся энергию?
 20083. В реакции ядерного синтеза два ядра дейтерия объединяются в ядро гелия 4Не2. Масса ядра дейтерия равна 2,0141 а.е.м.; гелия — 4,0026 а.е.м. а) Какая при этом выделяется энергия Е? б) Сколько таких реакций N должно происходить каждую секунду, чтобы выделялась мощность 1 кВт?
 20084. Подсчитайте энергию Е, выделяющуюся при реакции ядерного синтеза 2D1 + 3T1 —> 4Не2 + 1n0 + Е. Массы ядра дейтерия, трития, гелия и нейтрона (в атомных единицах массы) равны соответственно 2,014; 3,016; 4,003; 1,009. Сколько реакций N должно происходить каждую секунду, чтобы выделяющаяся мощность равнялась 1 кВт?
 20085. Какая энергия Е выделяется при слиянии двух ядер дейтерия 2D1 + 2D1 —> 3Не2 +1n0 ? Массы 2D1, 3Ne2 и 1n0 принять равными соответственно 2,014; 3,016; и 1,009 а.е.м.
 20086. Реакция ядерного синтеза с изотопами водорода 2D1 и 3Т1 имеет вид: 3Т1 +2D1 - ->4Не2 + 1n0 + 17,7 МэВ. Определите энергии ядра 4Не2 и нейтрона, если в начальном состоянии импульс системы равен нулю.
 20087. Энергия Солнца и других звезд выделяется в результате реакций ядерного синтеза. Один из возможных циклов — это протон-протонный цикл, состоящий из реакций: 1H1 + 1H1-2D1 + b+ + ve, 1H1 + 2D1-->3He2 +y, так что суммарный эффект реакций может быть представлен в виде: 41H1--> 4He2 + 2b+ + y- . Масса покоя протона jH и гелия 2Не соответственно равны 1,0078 а.е.м. и 4,0026 а.е.м. а) Какая энергия Е высвободится в результате этого цикла? б) С чем могло бы быть связано дополнительное высвобождение энергии 1,02 МэВ каждым позитроном, образующимся в процессе цикла? в) Как долго будет светить Солнце, если предположить, что его излучение будет происходить с неизменной мощностью 4 х х 10^26 Вт, а протоны составляют приблизительно половину полной массы Солнца, составляющей 2*10^30 кг?
 20088. Каждую секунду Солнце излучает энергию порядка 4 *10^26 Вт. Какую массу должно терять Солнце каждый день?
 20089. Солнце — гигантский термоядерный реактор. Что удерживает плазму в этом реакторе? Почему нельзя использовать этот метод в земных условиях?
 20090. Сколько энергии необходимо для того, чтобы удалить один нейтрон из ядра атома 4Не2, так чтобы в результате реакции осталось ядро 3Не2 изотопа гелия? Массы 4Не2, 3Не2 и 1n0 (в атомных единицах массы) принять равными соответственно 4,0026; 3,0161; 1,0087.
 20091. Реакцию синтеза тяжелых изотопов водорода дейтерия 2d1 и трития 3T1 : 2D1 + 3T1=1n0 + 4He2 изучают, направляя ускоренные до энергии Е=2 МэВ ионы дейтерия на тритиевую мишень. Детектор регистрирует нейтроны, вылетающие перпендикулярно направлению пучка деитонов. Какова энергия Еn регистрируемых нейтронов, если в реакции синтеза выделяется энергия Е'=17 МэВ?
 20092. Покоящееся ядро массой т распадается на два осколка массами покоя m1 и m2. Найти, как распределится между осколками энергия распада (энергия, освобождающаяся при распаде ядра), равная dЕ=тс^2 — (m1+m2)*c^2.
 20093. Ядро изотопа натрия 24Na11 испускает y-квант с энергией Е=0,423 МэВ. С какой скоростью V движется ядро после испускания y-кванта, если сначала оно покоилось?
 20094. Возбужденное ядро переходит в основное состояние путем испускания y-кванта. Масса ядра в основном состоянии m0. Энергия возбуждения ядра равна dЕ. Определить частоту v испущенного y-кванта.
 20095. Покажите, что в отсутствие внешнего поля фотон не может превратиться в электрон-позитронную пару.
 20096. Образующееся в процессе ядерной реакции нейтрино уносит энергию Е=35 МэВ. Считая массу покоя нейтрино равной нулю, определите импульс нейтрино и де Бройлевскую длину волны.
 20097. Свободный нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино: 1n0 --> 1p1 + 0e-1 +v. Какая энергия Е выделяется при этом? Определите максимальную энергию электрона, испускаемого при распаде свободного нейтрона. Энергии покоя нейтрона, протона и электрона равны соответственно 939,6 МэВ; 938,3 МэВ; 0,511 МэВ.
 20098. Два протона, движущиеся с одинаковыми скоростями, при столкновении рождают нейтральный 7г-мезон согласно реакции: р+ + р+ --> р+ + р+ + 7pi0. Энергия покоя pi0 составляет 135,0 МэВ. Каково пороговое значение кинетической энергии протонов, способных осуществить указанную реакцию?
 20099. Каково пороговое значение кинетической энергии протона Ек, который при столкновении с неподвижным протоном способен осуществить реакцию с рождением пары протон-антипротон: р + р --> р + р + (р + р^-1).
 20100. Медленный нейтрон испытывает упругое рассеяние на неподвижном дейтоне. Найдите долю а кинетической энергии, теряемой нейтроном при а) лобовом соударении; б) рассеянии на угол O=45°.