Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
19586. Насос имеет объем засасывающей камеры v. За сколько циклов работы насоса можно откачать баллон объема V, снизив давление в нем со значения р до pn? Температуру считать постоянной.
19587. Компрессор, обеспечивающий работу отбойных молотков, засасывает из атмосферы в единицу времени объем воздуха Vт= 100 л/с. Сколько отбойных молотков может работать от этого компрессора, если каждый молоток расходует в единицу времени объем воздуха v1 = 100 см3/с при давлении р = 5 МПа? Атмосферное давление ра = 0,1 МПа.
19588. До какого давления накачан футбольный мяч объема V = 3 л за n = 40 качаний поршневого насоса? При каждом качании насос захватывает из атмосферы объем воздуха v = 150 см3. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19589. Камеры автомобильных шин накачиваются при помощи насоса, работающего от двигателя. Сколько времени требуется для того, чтобы камеру объема V = 6 л накачать до давления р = 0,5 МПа, если при каждом цикле насос захватывает из атмосферы цилиндрический столб воздуха высоты h = 10 см и диаметра d = 10 см и если время одного качания т= 1,5 с? Начальное давление в камере p0 = 0,1 МПа.
19590. Два сосуда, наполненных воздухом при давлениях p1 = 0,8 МПа и p2 = 0,6 МПа, имеют объемы V1 = 3 л и V2 = 5 л. Сосуды соединяют трубкой, объемом которой можно пренебречь по сравнению с объемами сосудов. Найти установившееся давление р в сосудах. Температуру считать постоянной.
19591. Два сосуда с объемами V1 = 40 л и V2 = 20 л содержат газ при одинаковых температурах, но разных давлениях. После соединения сосудов в них установилось давление р = 1 МПа. Каково было начальное давление p1 в большем сосуде, если начальное давление в меньшем сосуде p2 = 0,6 МПа? Температуру считать постоянной.
19592. Три сосуда с одинаковыми объемами сообщаются между собой кранами. Первый сосуд содержит газ массы m1, третий - тот же газ массы m2, во втором сосуде - вакуум. Сначала соединили второй и третий сосуды, а когда давление выровнялось, второй сосуд отсоединили от третьего и соединили с первым. Давление в первом и втором сосудах установилось равным р. Найти начальное давление p1 в первом сосуде. Температуру считать постоянной.
19593. Представить на графиках в координатах p,V;p,T и V,T изобарный процесс для одного моля газа при давлениях р = p1 и р = 3p1.
19594. При нагревании газа на dT = 1 К при постоянном давлении объем его увеличился в два раза. В каком интервале температур происходило нагревание?
19595. Газ нагревают от температуры t1 = 27 °С до температуры t2 = 39 °С при постоянном давлении. На сколько процентов увеличился его объем?
19596. Два сосуда с одинаковыми объемами V соединены тонкой капиллярной трубкой, объемом которой можно пренебречь по сравнению с объемами сосудов. В середине капилляра находится капля ртути. Найти зависимость между относительным изменением температуры dТ/Т и смещением капли dl, если начальная температура газа в обоих сосудах была равна Т и нагревается только один сосуд. Площадь капилляра равна S.
19597. Полый шарик объема V = 100 см3 снабжен длинной трубкой с делениями. Объем трубки между соседними делениями dV = 0,2 см3. В шарике и части трубки находится воздух, который отделен от наружного воздуха каплей ртути. При температуре t = 5 °С капля ртути стоит у деления n = 20. В каких пределах можно измерять температуру таким термометром, если трубка имеет N = 100 делений? Тепловым расширением шарика и трубки пренебречь.
19598. Закрытый цилиндр, расположенный горизонтально, разделен на две части подвижным поршнем. Одна часть цилиндра заполнена некоторым количеством газа при температуре t1 = -73 °С, другая - таким же количеством газа при температуре t2 = 27 °С. Поршень находится в равновесии. Найти объемы V1 и V2, занимаемые газом в двух частях цилиндра, если общий объем газа V = 500 см3.
19599. Цилиндрический сосуд, расположенный горизонтально, заполнен газом при температуре t = 27 °С и давлении р = 0,1 МПа и разделен на две равные части подвижной перегородкой. Каково будет давление р,, если в одной части газ нагреть до температуры t, = 57 °С, а в другой - температуру газа оставить без изменения?
19600. Цилиндр разделен на две части подвижным поршнем, имеющим массу m и площадь сечения S. При горизонтальном положении цилиндра давление газа в сосуде по обе стороны поршня одинаково и равно р. Найти давление р, газа над поршнем, когда цилиндр расположен вертикально. Температуру считать постоянной.
19601. В трубке длины L = 1,73 м, заполненной газом, находится столбик ртути длины h = 30 мм. Когда трубка расположена вертикально, ртуть делит трубку на две равные части. Давление газа над ртутью p = 8 кПа. На какое расстояние l сдвинется ртуть, если трубку положить горизонтально? Плотность ртути равна р.
19602. В объеме V = 4 л находится масса m = 0,012 кг газа при температуре Т = 450 К. При какой температуре V плотность этого газа р, = 6 кг/м3? Давление считать постоянным.
19603. Открытую стеклянную колбу, имеющую форму шара радиуса r = 2 см, с горлышком длины l = 10 см и диаметра d= 1 см нагрели до некоторой температуры t1, а затем погрузили целиком в воду горлышком вниз. При охлаждении колбы вода вошла в горлышко. Когда колба приняла температуру воды t1 = 13 °С, ее приподняли из воды, не переворачивая, так что шарообразная часть оказалась над водой, а горлышко - частично погруженным в воду. Когда уровни воды в горлышке и снаружи выровнялись, под водой осталась половина горлышка. Какова температура t1, до которой была нагрета колба? Тепловым расширением колбы пренебречь.
19604. Воздух в открытом сосуде нагревают от температуры t1 = 10 °С до температуры t2 = 600 °С. Затем, герметически закрыв сосуд, охлаждают воздух в нем до первоначальной температуры t1. Найти плотность воздуха в сосуде при температуре t2 и после охлаждения. Плотность воздуха при нормальных условиях p0 = 1,3 кг/м3. Тепловым расширением сосуда пренебречь.
19605. Цилиндр с тяжелым поршнем, расположенный вертикально, заполнен кислородом, масса которого m = 10 г. После увеличения температуры на dT = 50 К поршень поднялся на высоту h = 7 см. Найти массу поршня М, если давление газа над поршнем p0 = 0,1 МПа. Площадь поршня S = 100 см2. Молярная масса кислорода ц = 0,032 кг/моль.
19606. В запаянной цилиндрической трубке, расположенной горизонтально, находится воздух при нормальных условиях. Трубка разделена подвижным поршнем на две части, отношение объемов которых V1/V2 = 1/2. До какой температуры t1 следует нагреть меньшую часть трубки и до какой температуры t2 охладить большую часть трубки, чтобы поршень делил трубку на две равные части? Нагревание и охлаждение обеих частей производится при V/T = const.
19607. Посередине закрытой с обоих концов трубки длины L = 1 м, расположенной горизонтально, находится в равновесии подвижная перегородка. Слева от нее температура газа t1 = 100 °С, справа -t2 = 0°С. На каком расстоянии l от левого конца трубки установится перегородка, если температура всего газа станет равной t2 = 0 °С?
19608. Открытую пробирку с воздухом при давлении p1 медленно нагрели до температуры t1, затем герметически закрыли и охладили до температуры t2 = 10 °С. Давление при этом упало до p2 = 0,7 p1. До какой температуры t1 была нагрета пробирка? Тепловым расширением пробирки пренебречь.
19609. В цилиндре под поршнем находится воздух при давлении p1 = 0,2 МПа и температуре t1 = 27 °С. Какой массы груз т нужно положить на поршень после нагревания воздуха до температуры t2 = 50 °С, чтобы объем воздуха в цилиндре был равен первоначальному? Площадь поршня S = 30 см2.
19610. Манометр на баллоне с газом в помещении с температурой t1 = 17 °С показывает давление р = 240 кПа. На улице показание манометра уменьшилось на dр = 40 кПа. Найти температуру воздуха на улице, если атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19611. При изготовлении электроламп их наполняют инертным газом при температуре t1 = 150 °С. Под каким давлением должны наполняться лампы, чтобы при температуре t2 = 300 °С, которая устанавливается в лампе при горении, давление не превышало p0 = 0,1 МПа.
19612. Доказать, пользуясь законами идеальных газов, равенство температурных коэффициентов объемного расширения а и давления р.
19613. На рис. дан график изменения состояния идеального газа в координатах V, Т. Представить этот процесс на графиках в координатах p,V и p, Т.
19614. Газ последовательно переводится из состояния 1 с температурой T1 в состояние 2 с температурой T2, а затем в состояние 3 с температурой T3 и возвращается в состояние 1. Найти температуру T3, если процессы изменения состояния происходили так, как это показано на рис. , а температуры T1 и T2 известны.
19615. Газ, занимающий при температуре T1 = 400 К и давлении p1 =0,1 МПа объем V1 = 2 л, изотермически сжимают до объема V2 и давления p2, затем изобарно охлаждают до температуры T3 = 200 К, после чего изотермически изменяют объем до V4 = 1 л. Найти конечное давление p4.
19616. Газ, занимающий при температуре T1 = 400 К и давлении p1 =0,1 МПа объем V1 = 2 л, изотермически сжимают до объема V2 и давления p2, затем изобарно охлаждают до температуры T3 = 200 К, после чего изотермически изменяют объем до V4 = 1 л. Найти конечное давление p4. Решить задачу графически, построив графики в координатах р, V; р,Т и V, Т.
19617. Вычислить газовую постоянную R, которая входит в уравнение pVц = RT, описывающее состояние одного моля газа.
19618. Найти массу т водорода, находящегося в баллоне объема V = 20 л под давлением р = 830 кПа при температуре t = 17 °С. Молярная масса водорода ц = 0,002 кг/моль.
19619. Некоторый газ массы m1 = 7 г при температуре t1 = 27 °С создает в баллоне давление p1 = 50 кПа. Водород массы m2 = 4г при температуре t2 = 60 °С создает в том же баллоне давление p2 = 444 кПа. Какова молярная масса неизвестного газа? Молярная масса водорода ц2 = 0,002 кг/моль.
19620. Открытый сосуд содержит воздух при температуре t1 = 27 °С. Какая часть массы воздуха останется в нем при нагревании до температуры t2 = 450 °С? Тепловым расширением сосуда пренебречь.
19621. Из баллона со сжатым кислородом израсходовали столько кислорода, что его давление упало со значения p1 = 9,8 МПа до p2 = 7,84 МПа. Какая часть массы кислорода израсходована?
19622. В баллоне объема V = 0,2 м3 находится гелий при давлении p1 =0,1 МПа и температуре t1 = 17 °С. Массу гелия в баллоне увеличили, при этом его давление повысилось до p2 = 0,3 МПа, а температура - до t2 = 47 °С. На сколько увеличилась масса гелия? Молярная масса гелия ц = 0,004 кг/моль.
19623. Газ массы m = 16 г при давлении р = 1 МПа и температуре °С занимает объем V = 1600 см3. Определить, какой это газ.
19624. Найти плотность азота при температуре t = 27 °С и давлении р = 0,1 МПа. Молярная масса азота ц = 0,028 кг/моль.
19625. Высота пика Ленина на Памире Н = 7134 м. Атмосферное давление на этой высоте р = 38 кПа. Найти плотность воздуха на вершине пика при t0 = 0°С. Молярная масса воздуха ц = 0,029 кг/моль.
19626. При каком давлении р плотность газообразного азота при температуре t = -73 °С составляет 0,4 плотности воды при комнатной температуре p0 = 103 кг/м3?
19627. Под каким давлением p1 нужно наполнить воздухом баллон объема V1 = 10 л, чтобы при соединении его с баллоном объема V2 = 30 л, содержащим воздух при давлении p2 = 0,1 МПа, установилось общее давление р = 0,2 МПа?
19628. Два сосуда одинакового объема содержат воздух; один - при температуре T, и давлении p1, другой - при температуре T2 и давлении p2. Сосуды соединены, и после выравнивания давлений и температур воздух нагрет до температуры Т. Какое давление установится после нагревания?
19629. Закрытый с обоих концов цилиндр, расположенный горизонтально, наполнен газом при давлении р = 100 кПа и температуре t = 30 °С и разделен подвижным поршнем на две равные части длины L = 50 см. На какую величину dT нужно повысить температуру газа в одной части цилиндра, чтобы поршень сместился на расстояние l = 20 см? Во второй части цилиндра температура не изменяется. Найти давление газа р, после смещения поршня.
19630. Длинная пробирка открытым концом погружена в сосуд с ртутью. При температуре t1 = 47 °С уровни ртути в пробирке и в сосуде совпадают. Над уровнем ртути остается часть пробирки длины L = 76 см. На какую высоту l поднимется ртуть в пробирке, если ее охладить до температуры t2 = -33 °С? Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19631. Сосуд объема V = 100 л разделен на две равные части полупроницаемой перегородкой. В одной части сосуда находится m1 = 2 г водорода, во второй - v2 = 1 моль азота. Найти давление, установившееся по обе стороны перегородки, если она может пропускать только водород. Температура в обеих половинах сосуда одна и та же: t = 127 °С и постоянна. Молярная масса водородац1 = 0,002 кг/моль.
19632. Внутри закрытого цилиндра, расположенного горизонтально, имеется тонкий теплонепроницаемый поршень. В одной части цилиндра находится кислород при температуре t1 = 127 °С, в другой - водород при температуре t2 = 27 °С. Массы обоих газов одинаковы. На каком расстоянии l от торца цилиндра в части, в которой находится водород, расположен поршень? Длина цилиндра L = 65 см. Молярные массы кислорода и водорода ц1 = 0,032 кг/моль и ц2 = 0,002 кг/моль.
19633. Сосуд с газом разделен подвижной перегородкой на две части, отношение объемов которых V1/V2 = 2/3. Температуры газа в меньшем и большем объемах t1 = 177 °С и t2 = 267 °С, давления в них одинаковы и равны р. Каково будет отношение объемов, если температуры сравняются? Теплообмен возможен только через перегородку.
19634. Цилиндр длины L = 85 см разделен на две части подвижным поршнем. Одна часть цилиндра заполнена кислородом, а другая -водородом. При каком положении поршня давления в обеих частях цилиндра будут одинаковы? Температуры и массы газов в обеих частях цилиндра одинаковы. Молярные массы кислорода и водорода ц1 = 0,032 кг/моль и ц2 = 0,002 кг/моль.
19635. 487. В условиях предыдущей задачи найти, при каких температурах кислорода T, и водорода T2 поршень будет делить цилиндр на равные части.
486. Цилиндр длины L = 85 см разделен на две части подвижным поршнем. Одна часть цилиндра заполнена кислородом, а другая -водородом. При каком положении поршня давления в обеих частях цилиндра будут одинаковы? Температуры и массы газов в обеих частях цилиндра одинаковы. Молярные массы кислорода и водорода ц1 = 0,032 кг/моль и ц2 = 0,002 кг/моль.
19636. Найти температуру Т азота массы m = 2 г, занимающего объем V = 830 см3 при давлении р = 0,2 МПа.
19637. Шар заполнен газом при давлении p1 = 0,105 МПа и температуре t1 = 27 °С. После подъема шара на высоту, где давление газа p0 = 0,08 МПа, объем шара увеличился на n = 5% и давление в нем стало отличаться от атмосферного на dр = 5 кПа. Найти температуру t2 воздуха на этой высоте, предполагая, что газ в шаре принял эту температуру.
19638. Сколько баллонов водорода, имеющих объем v = 50 л каждый, при температуре t = 27 °С и давлении р = 4 МПа потребуется для заполнения аэростата объема V = 1000 м3, если при температуре t = 7 °С давление в нем должно быть р, = 0,1 МПа?
19639. В каждую из четырех шин автомобиля накачан объем V1 = 200 л воздуха при температуре t1 = 17 °С. Объем шины V2 = 54,6 л, площадь сцепления шины с грунтом при температуре t2 = 0 °С S = 290 см2. Найти массу m автомобиля. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19640. Баллон объема V1 = 40 л содержит сжатый воздух при давлении p1 = 15 МПа и температуре t1 = 27 °С. Какой объем V воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки воздухом этого баллона, если лодка находится на глубине h = 20 м, где температура t2 = 7 °С? Плотность воды р = 103 кг/м3. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19641. Два невесомых поршня, соединенных нитью, вставлены в открытую с двух сторон трубку, имеющую площадь сечения S = 10 см2, и могут перемещаться без трения. Давления и температуры между поршнями и снаружи одинаковы и равны ра = 0,1 МПа и t = 27 °С. До какой температуры t, нужно нагреть воздух между поршнями, чтобы нить, соединяющая поршни, порвалась? Нить выдерживает силу натяжения F = 30 Н.
19642. В двух горизонтально расположенных цилиндрах с закрепленными поршнями находится воздух при давлении p0 и температуре T0 (рис. ). Объемы воздуха в цилиндрах равны V1 и V2, площади сечений поршней равны S, и S2- Наружное давление равно нулю. Между поршнями вставляют стержень и освобождают поршни от закрепления, а затем воздух в первом цилиндре нагревают до температуры Т. Найти силу F, сжимающую стержень в установившемся состоянии.
19643. Шар с нерастяжимой оболочкой массы М = 11,6 г наполнен водородом, занимающим объем V = 10 л. Температура водорода и окружающего шар воздуха t0 = 0 °С. Найти давление р водорода в шаре, если результирующая подъемная сила шара равна нулю, т.е. шар парит в воздухе. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа. Молярные массы водорода и воздуха ц1 = 0,002 кг/моль и ц2 = 0,029 кг/моль.
19644. Воздух в стакане высоты Н = 10 см с площадью дна S = 25 см2 нагрет до температуры t1 = 87 °С. Стакан погружен вверх дном в воду так, что его дно находится на уровне поверхности воды. Какой объем воды войдет в стакан, когда воздух в стакане примет температуру воды t2 = 17 °С? Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа. Плотность воды р = 103 кг/м3.
19645. Стакан высоты h = 9 см, наполненный на 2/3 водой, плавает в воде так, что его края находятся на уровне ее поверхности (рис. а). Этот же стакан с воздухом, нагретым до температуры t1 = 87 °С, погружают в воду вверх дном (рис. ). На какую глубину Н нужно погрузить стакан, чтобы он, приняв температуру воды t2 = 27 °С, не всплывал и не тонул? Атмосферное давление ра = 0,1 МПа. Плотность воды р = 103 кг/м3.
19646. Найти массы молекул водорода и кислорода.
19647. Число молекул в единице объема неизвестного газа при нормальных условиях n0 = 2,7·1025 м-3. Этот же газ при температуре t = 91°С и давлении р = 800 кПа имеет плотность р = 5,4 кг/м3. Найти массу m молекулы этого газа.
19648. Найти число молекул n0 в единице объема газа при нормальных условиях. Постоянная Авогадро Na = 6,02·1023 моль-1.
19649. В цилиндре под поршнем находится газ при нормальных условиях. Сначала объем газа увеличили в k = 10 раз, затем газ нагрели при постоянном давлении до температуры t = 127 °С. Найти число молекул n в единице объема газа в конечном состоянии.
19650. Ампула объема V = 1 см3, содержащая воздух при нормальных условиях, оставлена в космосе, где давление можно считать равным нулю. В ампуле пробито отверстие. Через какое время х давление в ампуле станет равным нулю, если считать, что через отверстие в единицу времени вылетает nт = 108 с-1 молекул воздуха?
19651. Шар радиуса r, содержащий газ при температуре Т, находится в вакууме. Через отверстие в стенке шара часть газа вытекает. Каким окажется давление p2 газа в шаре, после того как вылетит n молекул газа, если начальное давление газа внутри шара было p1? При нормальных условиях в единице объема газа содержится число молекул n0.
19652. Диаметр молекулы азота d = 0,3 им. Считая, что молекулы имеют сферическую форму, найти, какая часть объема, занимаемого газом, приходится на объем самих молекул при нормальных условиях (То = 273 К, p0 = 0,1 МПа), а также при давлении р = 500 p0. Считать, что при этих давлениях газ не отличается от идеального.
19653. На стенку площади S налетает поток молекул, имеющих среднюю скорость v. Число молекул, движущихся по направлению к стенке, в единице объема равно n0. Масса каждой молекулы равна m. Найти действующие на стенку силу и давление, если молекулы движутся перпендикулярно к стенке и удары молекул о стенку абсолютно упругие.
19654. Сосуд в форме кубика содержит v = 103 моль идеального газа. К каждой из шести граней кубика перпендикулярно к граням в любой момент времени движется одинаковое число молекул. Масса каждой молекулы m = 3·10-26 кг, средняя скорость теплового движения молекул v = 500 м/с. Найти давление р газа. Считать удары молекул о стенку сосуда абсолютно упругими.
19655. В сосуде находится газ при давлении р = 0,15 МПа и температуре t = 273 °С. Какое число n молекул находится при этих условиях в единице объема сосуда?
19656. Какова температура Т газа, находящегося под давлением р = 0,5 МПа, если в сосуде объема V = 15 л содержится n = 1,8·1024 молекул?
19657. В сосуде объема V = 1 л при температуре t = 183 °С находится n = 1,62·1022 молекул газа. Каково будет давление р газа, если объем сосуда изотермически увеличить в k = 5 раз? Число молекул газа в единице объема сосуда при нормальных условиях щ = 2,7·1025 м-3.
19658. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до р = 10-10 Па. Какое число молекул газа n содержится в единице объема при этом давлении и температуре t = 48 °С?
19659. Некоторая масса водорода находится при температуре T1 = 200 К и давлении p1 = 0,4 кПа. Газ нагревают до температуры T2 = 10 000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Найти давление p2 газа, если его объем и масса остались без изменения.
19660. В вертикальном цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массы m = 2 кг. Для повышения температуры кислорода на dT = 5 К ему было сообщено количество теплоты Q = 9160 Дж. Найти удельную теплоемкость кислорода ср, работу А, совершаемую им при расширении, и увеличение его внутренней энергии dU. Молярная масса кислорода ц = 0,032 кг/моль.
19661. Шар, наполненный сухим воздухом при температуре t0 = О °С и давлении p1 = 99,4 кПа, уравновешен на весах. Когда шар был откачан до давления воздуха в нем p2 = 1 кПа, для равновесия потребовалось положить на одну из чашек весов груз массы m = 37 г. Найти объем V шара. Плотность воздуха при нормальных условиях p0 =1,3 кг/м3.
19662. Некоторая масса газа находится в баллоне объема V = 1 л. После выпускания части газа из баллона давление в нем уменьшилось на dр = 56 кПа, а масса баллона с газом - на dm = 2 г. Температура газа при этом не изменилась. Найти плотность p0 газа при нормальном давлении p0 = 0,1 МПа и температуре опыта.
19663. В баллоне объема V = 2,5 л находится газ при температуре t0 = О °С. Масса баллона с газом m1 = 200 г. В баллон добавили порцию того же газа, после чего масса баллона с газом увеличилась до m2 = 201 г. На какую величину dр возросло давление в баллоне, если добавленный газ при нормальных условиях имел плотность p0 = 1,2 кг/м3? Температуру считать постоянной.
19664. В цилиндре под поршнем находится кислород массы m = 2 кг. Поршень закреплен. Какое количество теплоты Q нужно сообщить кислороду, чтобы его температура повысилась на dГ = 5 К? Найти увеличение внутренней энергии dU и удельную теплоемкость кислорода cv в этом случае.
19665. Два металлических шара радиуса r = 10 см с одинаковыми массами, один из которых откачан, а другой заполнен кислородом при давлении r = 2 МПа, вносят в камеру, через которую идет поток насыщенного водяного пара, имеющего температуру r„ =100 °С. После того как температуры пара и шаров выровнялись, оказалось, что на откачанном шаре сконденсировалась масса воды m1 = 10 г, а на заполненном шаре - m2 = 12,33 г воды. Начальные температуры шаров t = 21 °С. Найти удельную теплоемкость с кислорода. Удельная теплота парообразования воды l = 2,3 МДж/кг. Молярная масса кислорода ц = 0,032 кг/моль. Тепловым расширением шаров пренебречь.
19666. В теплоизолированном сосуде объема V = 5,6 л находится кислород при температуре t1 = 66 °С и давлении p1 = 0,25 МПа. Для нагрева газа до температуры t2 = 68 °С ему требуется сообщить количество теплоты Q = 21 Дж. Какова удельная теплоемкость с кислорода при этих условиях? Молярная масса кислорода ц = 0,032 кг/моль. Тепловым расширением сосуда пренебречь.
19667. Температура газа, имеющего массу m и молярную массу ц, повышают на величину dT один раз при постоянном давлении p, а другой раз при постоянном объеме V. Насколько отличаются сообщенные газу количества теплоты Qp, Qv и удельные теплоемкости ср, cv при постоянном давлении и постоянном объеме?
19668. При изотермическом расширении идеальный газ совершает работу А = 20 Дж. Какое количество теплоты Q сообщено газу?
19669. В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится азот массы m = 0,2 кг при температуре t1 = 20 °С. Азот, расширяясь, совершает работу А = 4,47 кДж. Найти изменение внутренней энергии азота dU и его температуру t2 после расширения. Удельная теплоемкость азота при постоянном объеме cv = 745 Дж/(кг·К).
19670. Для повышения температуры газа, имеющего массу m = 20 кг и молярную массу ц = 0,028 кг/моль, на dТ= 50 К при постоянном давлении необходимо затратить количество теплоты Qp = 0,5 МДж. Какое количество теплоты Qv следует отнять от этого газа при постоянном объеме, чтобы его температура понизилась на dT = 50 К?
19671. Температура воды массы m = 1 кг повышается на dT = 1 К. Найти увеличение внутренней энергии dU1, приходящееся на одну молекулу. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг К), ее молярная масса ц = 0,018 кг/моль. Коэффициент объемного расширения воды а = 2·10-4 K-1. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19672. Один моль кислорода нагревается при постоянном объеме от температуры t0 = О °С. Какое количество теплоты Q необходимо сообщить кислороду, чтобы его давление увеличилось в три раза? Удельная теплоемкость кислорода при постоянном объеме cv = 657 Дж/(кг·К), его молярная масса ц = 0,032 кг/моль.
19673. Воздух массы m = 5 г нагревается при постоянном давлении от температуры T0 = 290 К. Какое количество теплоты Q необходимо сообщить воздуху, чтобы его объем увеличился в два раза? Считать, что удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна ср = 1,018 кДж/(кг·К).
19674. Давление азота в сосуде объема V = 3 л после нагревания возросло на dp = 2,2 МПа. Найти количество теплоты Q, сообщенное газу. Удельная теплоемкость азота при постоянном объеме сv = 745 Дж/(кг·К), его молярная масса ц = 0,028 кг/моль.
19675. В цилиндре под невесомым поршнем находится воздух массы m = 3 кг. Температура воздуха увеличивается на dТ= 100 К при постоянном давлении. Найти работу А, совершаемую газом при расширении. Плотность воздуха при нормальных условиях ро = 1, 3 кг/м3.
19676. В цилиндре объема V1 = 190 см3 под поршнем находится газ при температуре T1 = 323 К. Найти работу расширения газа при нагревании его на dT = 100 К. Масса поршня m = 120 кг, его площадь S = 50 см2. Атмосферное давление p0 = 0,1 МПа.
19677. В цилиндре под поршнем находится газ, состояние которого изменяется следующим образом: в процессе 1-2 увеличивается давление при постоянном объеме V; в процессе 2-3 увеличивается объем при постоянном давлении p1; в процессе 3-4 увеличивается объем при постоянной температуре T3; в процессе 4-1 газ возвращается в первоначальное состояние при постоянном давлении p2. Представить на графиках изменение состояния газа в координатах р,V; p,T и V,Т. Показать, при каких процессах газ получает (отдает) теплоту. Как при этом изменяется температура и какая совершается работа?
19678. Некоторая масса газа, занимающего объем V1 = 0,01 м3, находится при давлении p1 = 0,1 МПа и температуре T1 = 300 К. Газ нагревается вначале при постоянном объеме до температуры T2 = 320 К, а затем при постоянном давлении до температуры T3 = 350 К (рис. ). Найти работу А, совершаемую газом при переходе из состояния 1 в состояние 3.
19679. В цилиндре под поршнем в объеме V = 1674 см3 находится насыщенный водяной пар, имеющий массу m = 1 г и температуру t = 100 °С. Какую работу А нужно затратить, чтобы сжать весь пар до полного превращения его в жидкость при той же температуре? Плотность воды при t = 100 °С под давлением ее насыщенного пара р = 0,96·103 кг/м3.
19680. В двух теплоизолированных цилиндрах с объемами V1 = 3 л и V2 = 5 л находятся одинаковые газы при давлениях p1 = 0,4 МПа и p2 = 0,6 МПа и температурах = 27 °С и t2 = 127 °С. Цилиндры соединяют трубкой. Какая температура Т и какое давление р установятся в цилиндрах после смешивания газов?
19681. В цилиндре с поршнем находится жидкость под большим давлением. Поршень медленно поднимают. Представить графически зависимость давления р в цилиндре от увеличения объема V для двух постоянных температур T1 и T2 (изотермы T1 = const и T2 = const; T1 < T2).
19682. На рис. представлена зависимость давления насыщенного пара от температуры (кривая abck). Почему эта зависимость, в отличие от закона Шарля для газов, не является линейной? В каких случаях зависимость давления пара от температуры будет изображаться линиями abd и abce?
19683. Ненасыщенный пар в цилиндре под поршнем сначала нагревают при постоянном объеме, затем медленносжимают при постоянной температуре до полного сжижения. Представить графически зависимость давления р от объема V.
19684. Сколько молекул содержит единица массы насыщенных и ненасыщенных паров ртути и воды? Молярные массы ртути и воды ц1 = 0,2 кг/моль и ц2 = 0,018 кг/моль.
19685. При температуре t = 4 °С давление сухого насыщенного пара р = 0,8 кПа. Во сколько раз плотность воды рв при температуре t = 4 °С больше плотности пара р? Какие объемы приходятся на одну молекулу воды и пара? Молярная масса воды ц = 0,018 кг/моль.