База задач ФизМатБанк
| 31970. Под каким давлением находится в баллоне кислород, если вместимость баллона V = 5 л, а средняя кинетическая энергия поступательного движения всех молекул кислорода Е = 6 кДж? |
| 31971. Определить массу водорода и число молекул, содержащихся в сосуде вместимостью V = 20 л при давлении р = 2,5 * 105 Па и температуре t = 27 °С. Молярная масса водорода М = 2 * 10~3 кг/моль. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К). Постоянная Авогадро NA = 6,02 * 1023 моль-1. |
| 31972. Газ массой m = 2,0 кг занимает объем V = 9,03 м3 при давлении р = 100 кПа. Вычислить среднюю квадратичную скорость молекул этого газа. |
| 31973. Баллон вместимостью V = 50 л содержит m = 2,2 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше р = 4,0 МПа. При какой температуре баллон может разорваться? Молярная масса углекислого газа М = 44 х х 10~3 кг/моль. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 31974. Цилиндрический сосуд высотой l = 40 см разделен на две части невесомым тонким поршнем, скользящим без трения. Поршень находится на высоте h = 26,7 см над дном цилиндра. Под поршнем находится водород, а над поршнем — газ с неизвестной молярной массой. Масса этого газа равна массе водорода. Найти молярную массу газа. Молярная масса водорода М1 - = 2 • 10-3 кг/моль. Температура газов одинаковая. |
| 31975. В воде на глубине h1 = 1 м находится шарообразный пузырек воздуха. На какой глубине этот пузырек имеет вдвое меньший радиус? Плотность воды р = 1 • 103 кг/м3. Атмосферное давление р0 = 1 *105 Па. Температура воды постоянна и не зависит от глубины. Давлением, обусловленным кривизной поверхности, пренебречь. |
| 31976. Тонкостенный резиновый шар массой m0 = 50 г наполнен азотом и погружен в озеро на глубину h = 100 м, где температура воды t = 4 °С, и находится в равновесии. Найти массу азота. Атмосферное давление p0 = 760 мм рт. ст., молярная масса азота М = 28 * 10-3 кг/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К), плотность воды р = 1 • 103 кг/м3. |
| 31977. В кабине космического корабля «Восток-2» температура во время полета колебалась от t1 = 10 °С до t2 = 22 °С. На сколько процентов изменялось при этом давление? |
| 31978. На V-T-диаграмме изображен процесс, который произошел с газом при постоянном давлении и постоянном объеме (рис. ). Как при этом изменилась масса газа? |
| 31979. В баллоне был некоторый газ. После того как из баллона выпустили часть газа, температура газа уменьшилась в п раз, а давление - в k раз. Какая часть газа выпущена? |
| 31980. Из баллона вместимостью V1 = 0,20 м3, содержащего идеальный газ при температуре Т1 = 273 К под давлением p1 = 2,0 • 106 Па, выпустили часть газа, которая заняла при нормальных условиях объем V2 = 1.0 м3. Пос-ле этого давление p2 в баллоне стало равным 1,4 • 106 Па. Определить температуру газа, оставшегося в баллоне. |
| 31981. Определить плотность идеального газа при температуре t = 100 °С и давлении р = 1 * 105 Па, а также массу одной молекулы этого газа, если его молярная масса М = 32 • 10-3 кг/ моль. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/ (моль * К), постоянная Авогадро NA = 6,02 • 1023 моль-1. |
| 31982. Определить плотность смеси, содержащей m1 = 4 г водорода и m2 = 32 г кислорода при температуре t = 7 °С и общем давлении р = 1 • 105 Па. Молярная масса водорода М1 = 2 * 10-3 кг/моль, кислорода М2 = 32 • 10-3 кг/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 31983. До какого давления накачали футбольный мяч вместимостью V = 3 л, если при этом было сделано N = 40 качаний поршневого насоса? За каждое качание мяч захватывает из атмосферы V0 = 150 см3 воздуха. Вначале мяч был пустой. Атмосферное давление р0 = 1 * 105 Па. |
| 31984. Давление р0 воздуха в сосуде было равно 1,01 • 105 Па. После трех ходов откачивающего поршневого насоса давление воздуха упало до значения р = 2 кПа. Определить отношение вместимости сосуда к вместимости цилиндра поршневого насоса. Температуру воздуха в процессе откачки считать постоянной. |
| 31985. Сосуд вместимостью V = 10 л наполнили газом при давлении р = 2 • 105 Па. Найти массу воды, которая войдет в сосуд, если под водой на глубине h = 40 м в самой нижней части его будет сделано отверстие. Атмосферное давление ратм = 1 • 105 Па. Плотность воды р = 1 • 103 кг/м3. Изменением температуры воды с глубиной пренебречь. |
| 31986. С какой максимальной силой прижимается к телу человека банка, применяемая в медицинской практике для лечения, если диаметр ее отверстия d = 4,0 см? В момент прикладывания банки к телу воздух в ней прогрет до температуры t1 = 80 °С, а температура окружающего воздуха t2 = 20 "С. Атмосферное давление ратм = 1,0 • 105 Па. Изменением объема воздуха в банке (из-за втягивания кожи) пренебречь. |
| 31987. В блюдце налита вода, а сверху ставится перевернутый вверх дном нагретый стакан с тонкими стенками. До какой наименьшей температуры Т1 должен быть нагрет стакан вместе с находящимся в нем воздухом, чтобы после остывания до температуры окружающего воздуха вся вода оказалась бы втянутой в стакан? Масса воды m, плотность воды р, атмосферное давление ратм, площадь поперечного сечения стакана S, высота h. Объем налитой воды меньше вместимости стакана. Явлениями испарения, поверхностного натяжения и расширения стакана пренебречь. Блюдце считать широким, так что высота налитой в него воды мала. |
| 31988. Два сосуда, содержащих один и тот же газ при одинаковой температуре, соединены трубкой с краном. Вместимости сосудов V1 и V2, а давления в них p1 и p2. Каким будет давление газа после того, как откроют кран соединительной трубки? Температуру газа считать постоянной. |
| 31989. В расположенные вертикально сообщающиеся цилиндрические сосуды, первый из которых имеет площадь поперечного сечения S1, а второй S2, налили жидкость. Затем первый сосуд закрыли и находящийся в нем воздух нагрели от температуры Т1 до температуры T2, в результате чего уровень жидкости во втором сосуде поднялся на величину h. Определить температуру Т2, если известно, что начальный объем воздуха в закрытом сосуде V1, атмосферное давление ратм, плотность жидкости р. Тепловым расширением сосуда и жидкости пренебречь. |
| 31990. Воздух находится в открытом сверху вертикальном цилиндрическом сосуде под поршнем массой m = 20 кг с площадью поперечного сечения S = 20 см2. После того как сосуд стали двигать вертикально вверх с ускорением а = 5,0 м/с2, высота столба воздуха между поршнем и дном сосуда уменьшилась и стала составлять а = 0,80 начальной высоты. Считая температуру постоянной, найти по этим данным атмосферное давление. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь. |
| 31991. По газопроводу течет газ при давлении р = 0,83 МПа и температуре Т = 300 К. Какова скорость газа в трубе, если за время t = 2,5 мин через поперечное сечение трубы площадью S = 5,0 см2 протекает m = 20 кг газа? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К), молярная масса газа М = 40 • 10~3 кг/моль. |
| 31992. Относительная влажность воздуха в помещении Ф = 63%, температура t1 = 18 °С. До какой температуры надо охладить блестящий предмет, чтобы на его поверхности можно было наблюдать осаждение водяных паров? Давление насыщенного водяного пара при 18 °С равно 20,7 • 102 Па, при 10 °С - 12,3 * 102 Па, при 11 °С -13,1 • 102 Па. |
| 31993. Воздух в помещении имеет температуру t1 = 24 °С и относительную влажность ф1 = 50 %. Определить влажность воздуха после его охлаждения до t2 = 20 °С. Процесс охлаждения считать изохорным. Давление насыщенного водяного пара при 24 и 20 °С - соответственно р01 = 2943 Па и р02 = 2330 Па. |
| 31994. Над поверхностью площадью S = 5,0 км2 слои воздуха толщиной h = 1000 м имеет температуру t1 = 20 °С при относительной влажности ф = 73%. Воздух охладился до температуры t2 = 10 °С. Найти массу выпавшего дождя. Плотность насыщенного водяного пара при температурах t1 и t2 ~ соответственно р01 = 17,3 • 10~3 кг/м3 и р02 = 9,4 * 10-3 кг/м3. |
| 31995. Калорифер подает в помещение V = 5,0 • 104 м3 воздуха при температуре t1 и относительной влажности Ф1 = 60%, забирая его с улицы при температуре t2 и относительной влажности ф2 = 80%. Сколько воды дополнительно испаряет калорифер в подаваемый воздух? При температуре t1 плотность насыщенного водяного пара р01 = 15,4 • 10-3 кг/м3, а при температуре t2 - р02 = 9,4 х х10~3 кг/м3. |
| 31996. Определить давление насыщенного водяного пара при температуре t = 17 °С, если в комнате вместимостью V = 50 м3 при относительной влажности ф = 65% и указанной температуре находится m = 0,476 кг паров воды. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К), молярная масса воды М = 18 * 10~3 кг/моль. |
| 31997. Смешали V1 = 1,0 м3 воздуха с относительной влажностью ф1 = 20% и V2 = 2,0 м3 воздуха с влажностью ф2 = 30%. Обе порции были взяты при одинаковых температурах. Определить относительную влажность получившейся смеси. |
| 31998. Проволочная рамка с подвижной перекладиной длиной l1 = 8,0 см затянута мыльной пленкой. Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы растянуть пленку на l2 = 2,0 см? Поверхностное натяжение пленки b = 4,0 * 10~2 Н/м. |
| 31999. Из сосуда через вертикальную трубку, внутренний диаметр которой d = 3,0 мм, за некоторое время вытекло по каплям молоко массой m = 50 г. Определить количество упавших капель. Поверхностное натяжение молока b = 47 мН/м. Считать диаметр шейки капли в момент отрыва равным внутреннему диаметру трубки. |
| 32000. Из плохо закрытого крана капает вода. Определить массу вытекшей за t = 24 ч воды, если время между отрывами ближайших капель t1 = 1,0 с. Диаметр шейки капли в момент ее отрыва считать равным диаметру трубы крана d = 10 мм. Поверхностное натяжение воды b = 72,7 мН/м. |
| 32001. Разность Dh уровней ртути в двух сообщающихся вертикальных капиллярах, диаметры которых d1 = 0,5 мм и d2 = 1 мм, равна 1,5 см. Определить поверхностное натяжение ртути. Плотность ртути р = 13,6 • 103 кг/м3. |
| 32002. В воду на ничтожно малую глубину опущена вертикально капиллярная трубка, внутренний диаметр которой d = 1,0 мм. Определить массу вошедшей в трубку воды. Смачивание считать полным. Поверхностное натяжение воды b = 72,7 мН/м. |
| 32003. В латунный калориметр массой m1 = 100 г, содержащий m.2 = 250 г воды при температуре Т1 = 280 К, опустили тело массой m = 200 г, нагретое до температуры T2 = 373 К. В результате теплообмена установилась окончательная температура Т = 293 К. Определить удельную теплоемкость вещества, из которого изготовлено тело. Удельная теплоемкость латуни c1 = 380 Дж/(кг • К), воды c2 = 4190 Дж/(кг • К). |
| 32004. Смешивают m1 = 300 г воды при температуре t1 = 10 °С и m2 = 400 г льда при температуре t2 = -20 °С. Определить установившуюся температуру смеси. Удель-ная теплоемкость воды с1 = 4,19 ¦ 103 Дж/(кг • К), льда с2 = 2,12 • 103 Дж/(кг • К), удельная теплота плавления льда L = 330 • 103 Дж/кг. |
| 32005. В сосуд, содержащий m1 = 10 кг воды при температуре Т1 = 293 К, влили m2 = 7 кг расплавленного свинца, взятого при температуре плавления Тпл = 600 К. При этом образовалось Dm1 = 0,05 кг пара. Какая температура установится в сосуде после того, как свинец отвердеет? Удельные теплоемкости воды и свинца - соответственно с1 = 4190 Дж/(кг * К) и с2 = 130 Дж/(кг * К), удельная теплота парообразования воды r = 2,26 * 106 Дж/кг, удельная теплота плавления свинца L = 30 * 103 Дж/кг. Теплоемкостью сосуда пренебречь. |
| 32006. В калориметре при температуре t1 = О °С находилось mв = 500 г воды и mл = 100 г льда. Сколько водяного пара при температуре t2 = 100 °С было впущено в воду, если в результате весь лед растаял и в калориметре установилась температура t = 90 °С? Теплоемкость калориметра Ск = 1600 Дж/К, удельная теплота парообразования воды г = 2,26 • 106 Дж/кг, удельная теплота плавления льда L = 3,3 • 105 Дж/кг, удельная теплоемкость воды с = 4,19* 103 Дж/(кг • К). Потерями энергии в окружающую среду пренебречь. |
| 32007. Автомобиль расходует m = 5,67 кг бензина на s = 50 км пути. Определить среднюю мощность, развиваемую при этом двигателем автомобиля, если средняя скорость движения vср = 80 км/ч и КПД двигателя n = 22%. Удельная теплота сгорания бензина q = 46 * 106 Дж/кг. |
| 32008. В тающую льдину попадает пуля, летящая со скоростью v = 1000 м/с. Масса пули m = 10 г. Считая, что половина энергии пули пошла на раздробление льда, а другая половина - на его плавление, найти массу растаявшего льда. Удельная теплота плавления льда L = 3,3 * 105 Дж/кг. |
| 32009. С какой высоты упал без начальной скорости свинцовый шар, если при падении температура его повысилась на DT = 10 К? Считать, что 80% энергии шара пошло на его нагревание. Сопротивлением воздуха пренебречь. Удельная теплоемкость свинца с = 130 Дж/(кг * К). |
| 32010. В цилиндре при температуре t1 = 20 °С находится m = 2 кг воздуха. Какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха до температуры t2 = 120 °С? Молярная масса воздуха М = 29 • 10~3 кг/моль. |
| 32011. В теплоизолированном высоком цилиндрическом сосуде на расстоянии h от дна висит на нити поршень массой m (рис. ). Под поршнем находится v моль идеального газа. Давление под поршнем в начальный момент равно внешнему давлению, температура газа Т1. Газ на гревается спиралью. Какое количество теплоты нужно подвести к газу, чтобы поршень поднялся до высоты 2h от дна? Трение отсутствует. Внутренняя энергия моля газа U = СТ, универсальная газовая постоянная R, ускорение свободного падения g. |
| 32012. При изотермическом расширении азота массой m = 100 г, имевшего температуру Т = 280 К, его объем увеличился в 3 раза. Найти: работу, совершенную газом при расширении; изменение внутренней энергии газа; количество теплоты, сообщенное газу. |
| 32013. Тепловой процесс, график которого изображен на рис. , совершают над идеальным газом, масса которого остается постоянной. Определить, как изменялась температура газа на участках 1-2, 2-3, 3-1. Выяснить, на каких участках газ получал некоторое количество теплоты и на каких отдавал. |
| 32014. Газ совершает круговой процесс, график которого изображен на рис. , а. Какая работа может быть совершена за один цикл при таком процессе, если наименьшая температура газа t1 = О °С, а наибольшая t3 = 127 "С? При температуре t1 объем газа V1 = 5 л, при t3 V3 = 6 л. Количество газа v = 0,5 моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 32015. Герметичный сосуд вместимостью V = 0,25 м3 содержит азот под давлением р1 = 120 кПа. Какое давление установится в сосуде, если азоту сообщить количество теплоты Q = 8,4 кДж? Молярная теплоемкость азота в данных условиях С = 21 Дж/(моль * К). Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К). |
| 32016. В вертикальном цилиндре вместимостью V = 200 см3 под тяжелым поршнем находится газ при температуре Т = 300 К. Масса поршня m = 50 кг, его площадь S = 50 см2. Для повышения температуры газа на DT = 100 К ему было сообщено количество теплоты Q = 46,5 Дж. Найти изменение внутренней энергии газа. Атмосферное давление pо = 1,0 * 105 Па. Трение не учитывать. Ускорение свободного падения g принять равным 10 м/с2. |
| 32017. Чтобы охладить V = 4,5 л воды от температуры t1 = 30 °С до t2 = 10 "С, в воду бросают кусочки льда при температуре t3 = 0 °С. Найти массу льда, необходимого для охлаждения воды. Плотность воды р = 1 * 10^3 кг/м3, удельная теплоемкость воды с = 4190 Дж/ (кг • К), удельная теплота плавления льда L. = 3,3 * 10^5 Дж/кг. |
| 32018. В сосуд, содержащий m1 = 2,35 кг воды при температуре T1 = 293 К, опускают кусок олова, нагретого до температуры T2 = 503 К. Температура воды в сосуде повысилась на DT = 15 К. Вычислить массу олова. Испарением воды пренебречь. Удельная теплоемкость воды c1 = 4,19* 10^3Дж/(кг • К), олова c2 = 2,5 * 10^2 Дж/(кг * К). |
| 32019. Нагретую железную болванку поставили на лед, имеющий температуру t1 = О "С. В результате охлаждения болванки до О °С под ней расплавилось m1 = 460 г льда. Какова была температура нагретой болванки, если ее масса m2 = 3,3 кг? Удельная теплоемкость железа с = 460 Дж/(кг • К), удельная теплота плавления льда L = 3,3 • 10^5Дж/кг. |
| 32020. При нормальном атмосферном давлении некоторую массу воды нагревают до температуры кипения, пропуская через нее пар при температуре t1 = 100 "С. Во сколько раз увеличится масса воды, когда она достигнет температуры кипения? Начальная температура воды t2 = 20 "С, ее удельная теплоемкость и удельная теплота парообразования - соответственно с = 4,19 • 10^3 Дж/(кг • К), г = 22,6 • 10^5 Дж/кг. |
| 32021. В калориметр налито m1 = 2,0 кг воды при температуре t1 = 6,0 °С и положен кусок льда массой m2 = 2,0 кг, температура которого t2 = ~20 "С. Каково будет содержимое калориметра после установления теплового равновесия? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Удельная теплоемкость воды c1 = 4,19 * 10^3 Дж/(кг * К), льда с2 = 2,1 • 10^3 Дж/(кг * К), удельная теплота плавления льда L = 3,3 * 10^ 5Дж/кг. |
| 32022. В смесь, состоящую из льда массой m1 = 5 кг и воды массой m2 = 4 кг при температуре t1 = О °С, впускают водяной пар массой m3 = 0,5 кг при температуре t2 = 100 °С. Определить температуру смеси t и массу m4 растаявшего льда. Удельная теплота плавления льда L = 3,3 * 10^5 Дж/кг. Удельная теплоемкость воды с = 4,19 * 10^3 Дж/(кг • К). Удельная теплота парообразования воды r = 22,6 • 10^5 Дж/кг. |
| 32023. В калориметр, в котором находится вода массой m1 при температуре T1, вливают расплавленный металл, масса которого m2, а температура равна температуре плавления Тпл. При этом температура воды в калориметре повышается до T2, а часть воды выкипает. Определить массу выкипевшей воды. Удельная теплоемкость воды c1, удельная теплоемкость металла с2, удельная теплота плавления металла L, удельная теплота парообразования воды г, температура кипения воды Тк. |
| 32024. С какой скоростью должна удариться о преграду свинцовая пуля, чтобы она расплавилась, если до удара температура пули была Т = 373 К? При ударе на нагревание пули идет n = 0,60 ее энергии. Температура плавления свинца Тпл = 600 К, его удельная теплоемкость с = 130 Дж/(кг • К), удельная теплота плавления L = 30 х х10^3 Дж/кг. |
| 32025. Свинцовая пуля, летящая горизонтально со скоростью v0 = 500 м/с, пробивает доску на высоте h = 2,0 м над поверхностью земли, не изменяя направления своей скорости. На каком расстоянии от доски пуля упадет на землю, если при движении через доску она нагревается на DT = 200 К? Считать, что вся теплота, выделившаяся при движении через доску, пошла на нагревание пули. Удельная теплоемкость свинца с = 130 Дж/(кг • К). Сопротивлением воздуха пренебречь. |
| 32026. Поезд массой m = 1000 т при торможении с уско-рением а = 0,2 м/с2 остановился через t = 100 с. Какое количество теплоты выделилось при торможении? |
| 32027. Рабочий забивает в доску железный гвоздь массой m = 50 г и ударяет при этом п = 5 раз молотком, масса которого М = 0,5 кг. Импульс молотка непосредственно перед ударом р = 6 кг * м/с. На сколько градусов нагреется гвоздь, если вся выделившаяся при ударах теплота пошла на его нагревание? Удельная теплоемкость железа с = 0,45 кДж/(кг * К). |
| 32028. Лазер излучает световые импульсы с энергией W = 0,1 Дж. Частота повторения импульсов v = 10 Гц. КПД лазера, определяемый отношением излучаемой энергии к потребляемой, n = 0,01. Какой объем воды нужно прокачать за t = 1 ч через охлаждающую систему лазера, чтобы вода нагрелась не более чем на Dt = 10 °С? |
| 32029. Найти массу льда, имеющего температуру t = -10 "С, который можно растопить за t = 10 мин с помощью электрического нагревателя, работающего при токе силой I = 3 А от сети с напряжением U = 220 В? КПД нагревателя n = 80%. Удельная теплоемкость льда с = 2,1 • 10^3 Дж/(кг • К), удельная теплота плавления льда L = 3,3 * 10^5 Дж/кг. |
| 32030. В кастрюлю налили холодной воды при температуре t1 = 10 °С и поставили ее на электроплиту. Через время t1 = 5,0 мин вода закипела. Через сколько времени после начала кипения вода полностью испарится? Удельная теплоемкость воды с = 4,19 * 10^3 Дж/(кг * К), удельная теплота парообразования воды г = 2,26 * 10^6 Дж/кг. Кипение происходит в открытой кастрюле при нормальном давлении. |
| 32031. Определить КПД нагревателя, расходующего m1 = 0,08 кг керосина на нагревание m2 = 3,0 кг воды на DT = 90 К. Удельная теплота сгорания керосина q = 4,2 • 10^7 Дж/кг, удельная теплоемкость воды с = 4,19 • 10^3 Дж/(кг • К). |
| 32032. Для расплавления m = 1000 кг стали используется электропечь мощностью Р = 100 кВт. Сколько времени продолжается плавка, если слиток до начала плавления надо нагреть на DT = 1500 К? Удельная теплоемкость стали с = 500 Дж/(кг * К), удельная теплота плавления стали L = 2,7 * 10^5 Дж/кг. |
| 32033. Вертикальный цилиндр с тяжелым поршнем наполнен азотом, масса которого m1 = 0,1 кг. После увеличения температуры азота на DТ = 100 К поршень поднялся на высоту h = 0,1 м. Над поршнем все время сохраняется нормальное атмосферное давление p0 = 1 • 10^5 Па. Площадь поршня S = 0,02 м2. Определить массу поршня. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К), молярная масса азота М = 28 • 10^-3 кг/моль. |
| 32034. Определить изменение внутренней энергии газа, взятого в количестве v = 0,5 моль, при нагревании его при постоянном давлении от температуры Т1 = 300 К до температуры T2 = 320 К, если газу было сообщено количество теплоты Q = 290 Дж. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К). |
| 32035. Найти внутреннюю энергию одноатомного газа, занимающего объем V = 2 м3 при давлении р = 200 кПа. |
| 32036. Идеальный газ, количество вещества которого v = 0,5 моль, из состояния с температурой Т = 100 К расширяется изобарно, а затем изохорно переходит в состояние с начальной температурой. Во сколько раз изменится при этом объем газа, если для перевода газа из начального состояния в конечное к нему подвели количество теплоты Q = 831 Дж? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К). |
| 32037. Вычислить работу, которую совершит газ при изобарном нагревании от t1 = 20 °С до t2 = 100 "С, если он находится в вертикальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем с площадью поперечного сечения S = 20 см2 и массой m = 5 кг. Первоначальный объем газа V = 5 * 10^-3 м3, атмосферное давление p0 = 1 • 10^5 Па. Трением пренебречь. |
| 32038. В вертикальном цилиндре вместимостью V = 2 л под тяжелым поршнем находится газ при температуре Т = 300 К. Масса поршня m = 50 кг, его площадь S = 50 см2. Температуру газа повысили на DT = 100 К. Найти изменение внутренней энергии газа, если его теплоемкость С = 5 Дж/К. Атмосферное давление р0 = 1 • 10^5 Па. Трение поршня о стенки не учитывать. Принять g = 10 м/с2. |
| 32039. Для нагревания некоторого количества идеального газа с молярной массой М = 28 * 10^~3 кг/моль на DT = 14 К при постоянном давлении потребовалось количество теплоты Q1 = 10 Дж. Чтобы охладить газ до исходной температуры при постоянном объеме, необходимо отнять от него количество теплоты Q2 = 8,0 Дж. Найти массу газа. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль * К). |
| 32040. Газ, взятый при температуре Т = 100 К в количестве v = 5 моль, сначала нагревают при постоянном объеме так, что термодинамическая температура газа возрастает в п = 3 раза, а затем сжимают при постоянном давлении, доводя температуру до первоначального значения. Какая работа совершена при сжатии? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 32041. Найти удельную теплоемкость одноатомного идеального газа в изобарном ср и изохорном сv процессах. Молярная масса газа равна М, универсальная газовая постоянная равна R. |
| 32042. При изотермическом расширении идеальный газ совершил работу А = 25 Дж. Какое количество теплоты сообщено газу? |
| 32043. При адиабатном сжатии одноатомного идеального газа была совершена работа А = 900 Дж и температура газа увеличилась на DT = 24 К. Определить количество вещества этого газа. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 32044. В цилиндрическом сосуде под легким подвижным поршнем находится v = 1,5 моль идеального одноатомного газа при температуре t = 27 °С. Какое количество теплоты надо подвести к газу, чтобы его объем увеличился в п = 3 раза? Трением поршня о стенки сосуда пренебречь. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль • К). |
| 32045. Идеальный газ в количестве v = 5 моль, имевший начальную температуру Т = 300 К, изобарно расширился, совершив работу А = 12,5 • 10^3 Дж. Во сколько раз при этом увеличился объем газа? |
| 32046. Гелий массой m = 10 г нагрели на DT = 100 К при постоянном давлении. Определить количество теплоты, переданное газу, изменение внутренней энергии и работу газа при расширении. Молярная масса гелия М = 4 * 10^~3 кг/моль. Универсальная газовая постоянная R = 8.31 Дж/(моль • К). |
| 32047. Газ, занимающий при давлении p = 1 • 10^5 Па объем V = 0,1 м3, изобарно расширяется. При этом его термодинамическая температура увеличивается в п = 2 раза, а внутренняя энергия изменяется на DU = 26 кДж. Найти массу угля, который необходимо сжечь для этого, если на нагревание газа затрачивается n = 0,2 количества теплоты, выделяющегося при сгорании. Удельная теплота сгорания угля q = 30 МДж/кг. |
| 32048. Процессы, происходящие в цилиндре теплового двигателя с идеальным газом, изображены на диаграмме р - V (рис. ). Известно, что Т2 = 500 К, Т3 = 450 К, T4 = 300 К. Найти, на сколько кельвин температура в точке 1 отличается от температуры в точке 3. |
| 32049. На рис. изображен график процесса, проводимого с идеальным газом. Объем газа постоянен. Найти точки, в которых масса газа максимальна и минимальна. |
| 32050. Идеальная тепловая машина, работающая при нормальных условиях окружающего воздуха, который для нее является холодильником, поднимает груз массой m = 400 кг. Рабочее тело машины получает от нагревателя с температурой t = 200 "С количество теплоты Q = 80 кДж. На какую максимальную высоту поднимает груз эта тепловая машина? Трением пренебречь. |
| 32051. Чтобы принять ванну, необходимо нагреть V = 200 л воды от температуры t1 = 7 °С до температуры t2 = 47 "С. Если такое количество теплоты сообщить идеальной теп^ ловой машине, работающей при температуре нагревателя t2 и холодильника t1, то с помощью этой машины можно поднять груз массой m = 4,2 • 10^4 кг на высоту Н = 10 м. Определить по этим данным удельную теплоемкость воды. Плотность воды р = 1 • 10^3 кг/м3. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. |
| 32052. Температура газов, образующихся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя автомобиля, t1 = 827 °С, температура выхлопных газов t2 = 97 °С. Сколько километров проедет с постоянной скоростью автомобиль, имеющий в баке V = 40 л топлива, если удельная теплота сгорания топлива q = 46 • 10^6 Дж/кг, плотность топлива р = 710 кг/м3, а сила сопротивления движению F остается постоянной и по модулю равной 1,7 • 10^3 Н? Двигатель считать идеальной тепловой машиной, работающей с максимально возможным КПД. |
| 32053. При расширении газа тепловая машина совершает работу, при этом объем газа увеличивается от V1 = 1 * 10^~3 м3 до V2 = 2 * 10^~3 м3, а давление линейно убывает от p1 = 6 * 10^5 Па до p2 = 4 * 10^5 Па. Определить изменение внутренней энергии газа при его расширении и КПД тепловой машины, если известно, что количество теплоты, полученное за цикл тепловой машины от нагревателя, Q1 = 1 кДж, а отданное холодильнику Q2 = 0,8 кДж. |
| 32054. В воздухе на некотором расстоянии друг от друга находятся два одинаковых маленьких шарика, имеющих заряды q1 = +0,5 мкКл и q2 = -0,1 мкКл. Шарики привели в соприкосновение, а затем раздвинули на расстояние г = 10 см. Найти силу взаимодействия шариков. Диэлектрическая проницаемость воздуха е = 1. |
| 32055. Два одинаковых маленьких шарика массой m = 0,4 г каждый подвешены на непроводящих нитях длиной l = 1 м к одной точке. После того как шарикам были сообщены одинаковые заряды q, они разошлись на расстояние г = 9 см. Определить заряды шариков и силу натяжения нити. Диэлектрическая проницаемость воздуха е = 1. |
| 32056. В вершинах правильного треугольника расположены одинаковые пожительные точечные заряды q = 3,2 * 10^-8 Кл. Какой отрицательный заряд надо поместить в центр треугольника, чтобы вся система зарядов находилась в равновесии? Система находится в воздухе (e = 1). |
| 32057. Два одинаковых маленьких шарика подвесили на нитях равной длины, закрепленных в одной точке. Шарикам сообщили одинаковые одноименные заряды. После этого шарики погрузили в жидкий диэлектрик, плотность которого p1. Плотность шариков р2. Найти диэлектрическую проницаемость среды, если угол расхождения нитей в воздухе равен а, а в жидкости b. |
| 32058. Два точечных заряда q1 = +2,5 * 10^-8 Кл и q2 = -0,91 * 10^~8 Кл находятся на расстоянии l = 6 см друг от друга. Определить положение точки, в которой напряженность поля равна нулю. |
| 32059. Два точечных заряда q1 > О и q2 < О расположены в воздухе на расстоянии d друг от друга. Найти напряженность и потенциал поля, создаваемого этими зарядами в точке А, находящейся на расстоянии г1 от положительного заряда и на расстоянии г2 от отрицательного. (Точка А не лежит на прямой, соединяющей заряды q1и q2, d < r1 + г2) |
| 32060. Две параллельные металлические пластины, площадь каждой из которых равна S, несут положительные заряды q1 и q2< q1. Расстояние между пластинами много меньше их линейных размеров. Определить напряженность элек тростатического поля в точках A, B и С (рис. ). |
| 32061. Положительно заряженный металлический шар (рис. ) создает поле, напряженность которого в точке А Е1 = 100 В/м, а в точке С - E3 = 36 В/м. Какова напряженность поля в точке В, лежащей посередине между точками A и С? Шар находит ся в воздухе. |
| 32062. По проволочному кольцу радиуса R = 10 см равномерно распределен положительный заряд q = 5,0 • 10^-9 Кл. Найти напряженность электростатического поля на оси кольца в точках, расположенных от центра кольца на расстояниях l1 = 0, l2 = 5,0 см, l3 = 15 см. |
| 32063. Какую работу надо совершить, чтобы перенести точечный заряд q = 6 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии l = 10 см от поверхности металлического шарика, потенциал которого ф = 200 В, а радиус R = 2 см? Шарик находится в воздухе (е = 1). |
| 32064. Проводящий шар наэлектризован так, что поверхностная плотность заряда равна b. На расстоянии l от поверхности шара потенциал поля равен ф. Какова емкость шара (шар находится в воздухе)? |
| 32065. Определить потенциал большой шарообразной капли, получившейся в результате слияния n = 1000 одинаковых шарообразных малых капель воды, каждая из которых была заряжена до потенциала ф = 0,01 В. |
| 32066. Однородное электростатическое поле, напряженность которого Е = 1 • 10^4 В/м, образовано двумя заряженными параллельными пластинами, расположенными на расстоянии d = 2 см друг от друга в воздухе. Какова разность потенциалов между пластинами? Чему будет равна разность потенциалов, если между пластинами параллельно им поместить металлический лист толщиной d1 = 0,5 см? |
| 32067. Точки А и В (рис. ) находятся на расстояниях г1 = 4,0 см и r2 = 12 см от бесконечной плоскости, на которой равномерно распределен положительный заряд. Разность потенциалов U между этими точками равна 1200 В. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости. |
| 32068. Капелька масла, заряженная отрицательно, помещена между пластинами горизонтально расположенного плоского конденсатора. Напряженность электростатического поля подобрана так, что капелька покоится. Определить заряд капельки, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 500 В, расстояние между пластинами d = 0,50 см, радиус капельки г = 7,6 * 10^-5 см, плотность масла р = 0,90 * 10^3 кг/м3. |
| 32069. На точечный заряд, находящийся внутри конденсатора, действует некоторая сила. Напряжение на конденсаторе U = 10 кВ, его емкость С = 100 мкФ. Во сколько раз увеличится сила, действующая на заряд, если конденсатор в течение времени t = 120 с подзаряжать током, сила которого I = 0,10 А? |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
