Файл: Упр 1 Приведите примеры технических устройств, действие которых основано на открытии радиоактивности, электромагнитных волн, ультразвука, реактивного движения.docx

p*V1*Δt*S1=p*V2*Δt*S2
S2=S1*V1/V2=S1*√2*g*h1/√2*g*(h1+h2)=S1*√(h1/(h1+h2)=1*√20/70=0,53 см2
2. На какой высоте площадь поперечного сечения вертикальной струи

фонтана в 3 раза больше выходного отверстия трубки? Скорость воды

в выходном отверстии 9 км/ч. Сопротивление воздуха не учитывать

сечения струи фонтана будет в 5 раз больше площади выходного отверстия трубки? Скорость воды в выходном отверстии 10м/с

дано V1=10 м/с    S2/S1=5     h- ?
так как объемы одинаковые
V1*S1*t=V2*S2*t
V1/V2=S2/S1=5
V2=2 м/с

h=V2^2-V1^2)/-2*g=(4-100)/19,6=4,9 м
3. В водопроводной трубе образовалось отверстие сечением 4 мм 2 , из кото-

рого вертикально вверх бьет струя воды, поднимаясь на высоту 80 см.

Какова утечка воды за сутки



4. Шарик всплывает в жидкости, плотность которой в 4 раза больше плот-

ности материала шарика с постоянной скоростью. Во сколько раз сила

трения, действующая на шарик, больше веса этого шарика?

Дано:

 

ρ1 = 4 ρ2 v = const

Fтp/ mg - ?

5. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром

d = 0,3 мм, если динамическая вязкость воздуха равна 1,2 · 10 –5 Па · с



6. Стальной шарик диаметром 1 мм падает с постоянной скоростью

0,185 см/с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Опреде-

лите динамическую вязкость касторового масла. Плотность касторового

масла 900 кг/ м 3

ешение:

---

упр 17

1. 
   Масса 14,92·10 25 молекул инертного газа составляет 5 кг. Какой это газ?
   

N/Na=m/M

Na-Число Авогадро

M-Молярная масса молекулы

M=Na*m/N
M=6.02*10^23*5/14.92*10^25= 20 г/моль (Неон)
2,,В устье Амазонки найден один из крупных самородков золота массой

62,3 кг. Какие количества вещества в нем содержится

V=m/M V-кол-во вещества M=197/1000=0.197кг/моль V=62.3/0.197=316.2моль
3. Капля минерального масла плотностью ρ = 920и массой 0,023 мг,

вылитая на поверхность воды, образовала пленку площадью 60 см 2 . Пред-

полагая, что молекулы в пленке расположились в один ряд, определите

диаметры молекул

V=m/p   V=S*d   d- поперечник молекулы.   mp=S*d  d=m/S*p=0,023*10^-6/60*10^-4*920=4,16*10^-9 м
4. Плотность алюминия 2 7 10 ³ Какое количество вещества содержится

в 1 м ³ алюминия?

Количество вещества v=m/M   M=27*10^-3 кг/моль
масса вещества m=p*V
v=p*V/M=2,7*10^3*1/27*10^-3=10^5 моль
5. Какой скоростью обладали молекулы паров серебра, если их угловое смещение в опыте Штерна составило 5,4° при частоте вращения прибора

150 с –1 ? Расстояние между внешним и внутренним цилиндрами равно 2 см.



Упр 18

1. Выразите в Кельвинах следующие значения температур: 20 °C, 27 °C,

–73 °C, 100 °C.

Ответ:0с=273К

300 K; 373; 400; 200; 50; 73

Объяснение:

К количеству C прибавляй 273 и все

Например: 27С это 27+273=300
2. Выразите в градусах Цельсия следующие температуры: 4 K, 200 K, 440 K,

300 К.
3. Определите температуру по шкале Цельсия, если по шкале Фаренгейта

температура равна: 84,2 °F, 80,6 °F, 71,6 °F.

4-273 = -269 С
180-273=-93 С
310-273=37 С
420-273=147 С
4. Переведите в градусы по шкале Фаренгейта температуры: 30 °C, 25  °C, 20 °C

1) 86

2)77

3)68
Упр 19

1. В сосуде объемом V = 1 л находится водород массой 2 г. Определите дав-

ление водорода, если средняя квадратичная скорость его молекул

u=400м/с

По закону Менделеева-Клапейрона:
p*V=m*R*T/M
Но
Vкв=√(3*R*T/M)
Vкв²=3*R*T/M

---

R*T/M = Vкв² /3

Тогда:
p*V=m*Vкв²/3
p=m*Vкв²/(3*V)
p=0,002*400²/(3*1*10⁻³) ≈ 110 000 Па = 1,1*10⁵ Па

2. Плотность водорода при некоторых условиях равна 0,09кг/м³ Опреде-

лите молярную массу метана, если его плотность при тех же условиях 0,72кг/м³

Дано:

р1(ро)= 0.09кг/м3

р2=0.72кг/м3

М(СН4)-?

Анализ:

М=Мr*10(-3) степени кг/м

Решение:

Mr(CH4=12+4*1=16

М=16*10(-3)степени кг/м
3. Газ плотностью r=3,3кг/м³ находится при температуре t C = ° 17 . Опреде-

лите давление газа, если масса молекулы m 0 = 6,6·10 – 27 кг. Какой это газ?
Уравнение М-К: PVM=mRT; плотность=m / V. Для нахождения М дана масса молекулы, её нужно * на число Авогадро (6,02*10 в 23 степени) . Не забудьте всё делать в системе СИ, температура, например д. б. 273К; R=8,31 

4. Определите температуру N = 2·10 22 молекул идеального газа, находяще-

гося в сосуде емкостью V = 13,8 л при давлении р =100 кПа.

Концентрация молекул n=N/V
P=n*k*T
P=N*k*T/V
T=P*V/N*k=10^5*13,8*10^-3/2*10^22*1,38*10^-23=5*10^3 K 
5. Определите концентрацию молекул идеального газа, если при темпера-

туре Т = 300 К плотность газа 1,2кг/м³ а средняя квадратичная скорость 500м/с



упр 20
1. Определите температуру аммиака NH3, находящегося под давлением

2,3 · 10 5 Па, если его объем 0,02 м 3 , а масса 30 г.
РV=mRT/M  PVM=mRT    T=PVM/mR=210000*0.02*0.017/0.03*8.31=286[K]
2. Какое количество вещества находится в баллоне вместимостью 10 л при

давлении 0,29 МПа и температуре 17 °С?




3. Определите плотность кислорода при температуре 47 °С и атмосферном

давлении 10 5 Па.
P*V*M=m*R*T   p=m/V
P*M=p*R*T
p=P*M/R*T=10^5*32*10^-3/8,31*320=1,2 кг/м3
4. Сколько молекул заключено в объеме 0,5 м 3 газа, если при температуре

300 К он находится под давлением 7,48 · 10 5 Па?
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона: pV = vRT

v = N/Na

v = pV / RT = 7,5*10⁵*0,5 / 8,31*300 = 150,4 моль

N = v*Na = 150,4 * 6,02 * 10²³ = 9,05 *10²⁵
5. Давление газа при уменьшении его объема в 2 раза увеличилось на 120 кПа,

а абсолютная температура возросла на 10 %. Каким было первоначальное

давление?

---

6. В баллоне находится газ с температурой 15 °С. Во сколько раз уменьшится

давление газа, если 40 % выйдет из баллона, а температура при этом пони-

зится на 8 °С?







Упр 21

1. 
   Сосуд, содержащий 10 л воздуха при дав- лении 1 МПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью 4 л. Определите давление, установившееся в сосудах. Процесс изотер- мический.
   

P1=p0v0/v0+v=714 кПа

2. 
   При 27 оС газ занимает объем 10 л. До какой температуры его следует изобарно охладить, чтобы объем уменьшился на 0,25 первона- чального объема?
   

T1 =27 C = (27+273) =300 K

V1 = 10 л

V2 = V1 - 0.25 V1 = 0.75 V1 = 7.5 л

---------------------

T2 - ?

РЕШЕНИЕ

PV = vRTизобарный процесс - определим константу

V/T = vR/P <---константа

тогда V1 / T1 = V2 /T2

T2 = V2 / V1 *T1 = 7.5 /10 *300 =225 К

Упр 22

1. 
   Как изменится внутренняя энергия 240 г кисло- рода при его охлаждении на 100 K?
   

Решение:

Исходя из этой пропорции, масса равна

M=  кг/моль

 кг

2. 1   2   3   4   5   6   7   8

---

Определите внутреннюю энергию одноатом- ного идеального газа, взятого в количестве 5 молей, при температуре 27 °С?

U = i/2*v*R*T

i=3 - для одноатомного газа

v = 5 моль

T=273+27=300 К

U = i/2*v*R*T = 3/2 * 5 * 8,31 * 300 Дж = 18 698 Дж

18,7 КДж

3. 
   Зависит ли изменение внутренней энергии газа от способа его перевода из состояния 1 в состо- яние 2 (рис. 119)? Найдите изменение внутренней энергии при переходе из состояния 1 в состояние 2, если газ одноатомный; p0 = 105Па, V0 = 2 л.
   

p1=3*10^4 Па V1=4 м3 р2=6*10^4 Па V2=12 м3 ΔU=?

ΔU=(i/2)*v*R*ΔT Для 2-х атомных газов i=5

Работа газа A=(p1+p2)*(V2-V1)/2=v*R*ΔT (графически - работа равна площади трапеции).

ΔU=(5/4)*p1+p2)*(V2-V1)=(5/4)*(6+3)*(12-4)*10^4=0,9*10^6 Дж

4. 
   Один моль газа, имевший начальную температуру Т = 300 К, изобарно расширился, совершив работу А = 12,5·103 Дж. Во сколько раз при этом увеличится объем газа?
   

Дано:   ν = 5 моль Т = 300 К А = 12,5·103 Дж V2/ V1 - ?

Решение:   :

Упр 23

1. 
   Для изобарного нагревания 800 молей газа на 500 К сообщили 9,4 МДж теплоты. Определите работу газа и изменение внутренней энергии.
   

---