В цилиндре находится кислород массой 1,6 кг при температуре 17ºС и давлении 4.105 Па. До какой температуры нужно его нагреть, чтобы при его расширении была совершена работа 40 кДж? На сколько градусов надо изобарно нагреть воздух в цилиндре, чтобы работа при его расширении составила 5000 Дж? Первоначальный объем воздуха был 1 м3, температура 12ºС, давление 2.105 Па. 10 г кислорода находится под давлением 3.105 Па при температуре 10ºС. После расширения, вследствие нагревания при постоянном давлении, кислород занял объем 10 л. Найдите объем газа до расширения и температуру газа после расширения. Газ находится под поршнем цилиндра при температуре 0ºС и давлении 2.105 Па. Какую работу совершит 1 л газа при изобарном расширении, если температура газа повысилась на 20ºС? Температура газа в цилиндре 150ºС, а давление 8.105 Па. После изохорного охлаждения давление стало равным 2.105 Па. Найдите изменение внутренней энергии 1 кг газа, его конечную температуру и совершенную работу. Удельная теплоемкость газа равна 7.105 Дж/кг. К. Воздух изотермически расширяется от 2 до 10 л. Начальное давление 8.105 Па. Определите графически работу расширения воздуха. Искусственный спутник Земли массой 1 т на высоте 30 км возвращается в плотные слои атмосферы. На сколько увеличивается при этом внутренняя энергия спутника? Аэростат объемом 500 м3 наполнен гелием под давлением 105 Па. В результате нагревания солнечным излучением температура газа в аэростате поднялась от 10 до 25ºС. Какое количество теплоты получил газ? Первый искусственный спутник Земли массой 83,6 кг двигался со средней скоростью 8 км/с на высоте 900 км. Определите полную механическую энергию спутника. Какому количеству условного топлива она эквивалентна? На какую высоту можно было бы поднять гирю массой 1 кг за счет энергии которую отдает стакан кипятка (m = 240 г) при охлаждении от 100 до 0ºС? Свинцовая пуля при выстреле вертикально вверх достигла высоты 1200 м. При падении, в результате удара о землю, она нагрелась. Считая, что 50% всей энергии удара пошло на нагревание пули, определите, на сколько повысилась ее температура. Свинцовая дробинка, летящая со скоростью 100 м/с, попав в доску, углубилась в нее. На сколько градусов нагрелась дробинка, если 50%, выделенной при ударе теплоты, пошло на ее нагревание? На сколько градусов нагреется при штамповке кусок стали массой 2 кг от удара молота массой 350 кг, если молот падает с высоты 2 м, а на нагревание куска стали расходуется 50% энергии молота? Для ванны нужно приготовить 320 л воды при 36ºС. В газовой водогрейной колонке температура воды 78ºС, а из водопровода течет вода при 8ºС. Сколько той и другой воды нужно взять для приготовления ванны? Емкость системы охлаждения автомобиля 6 л. В радиатор влили 2 л воды при температуре 40ºС, а затем дополнили систему горячей водой при 85ºС. Определите температуру, при которой установилось тепловое равновесие, если известно, что теплоемкость системы снижает ее по сравнению с расчетной на 14%. Почему зимой систему не сразу заполняют горячей водой? Углекислый газ массой 88 г находится в цилиндре под давлением 3.105 Па и при температуре 27ºС. Какая работа будет совершена при его изобарном нагревании на 50ºС? В цилиндре под тяжелым поршнем находится углекислый газ массой 20 г. Его нагревают от 20 до 108ºС. Какую работу при этом совершает газ? В цилиндре под тяжелым поршнем находится кислород массой 2 кг. Какую работу он совершит, если температура увеличится на 5ºС? Найдите увеличение внутренней энергии газа, если ему было сообщено 9160 Дж. Трением пренебречь. Молярная масса кислорода 0,032 кг/моль. Какую работу выполняет газ, расширяясь изобарно под давлением 2.105 Па от объема 1,6 л до объема 2,5 л? Определите расход бензина автомобилем на 1 км пути при скорости 60 км/ч. Мощность двигаВт, КПД 30%. Автомобиль расходует 5,67 кг бензина на 50 км пути. Определите мощность, развиваемую при этом двигателем автомобиля, если скорость движения 72 км/, КПД двигателя 22%. В камере сгорания двигателя, работающего на смеси кислорода с водородом, образуются горячие водяные пары при давлении 8,3.103 Па. Масса паров180 г, объем камеры сгорания 0,002 м 3. Определите наибольший КПД такого двигателя, если пары выбрасываются при температуре 1000 К. Молярная масса водяных паров равна 1,8.10-2 кг/моль. Баллон емкостью 20 л наполнен сжатым воздухом при температуре 20ºС и давлении 1,2.107 Па. Сколько воды (по объему) можно вытеснить воздухом из цистерны подводной лодки, если вытеснение производится на глубине 15 м при температуре 5ºС? Давление атмосферного воздуха считать нормальным.

Зачетный урок № 5

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Тема: Взаимные превращения жидкостей и газов. Свойства паров. Свойства жидкостей и твердых тел. Взаимное превращение твердых тел и жидкостей.

Общие вопросы по теме

Испарение и кипение Удельная теплота парообразования и конденсации Зависимость температуры кипения от давления. Критическая температура. Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры. Влажность воздуха. Точка росы Измерение влажности. Кристаллические и аморфные тела. Деформация. Виды деформации твердых тел. Плавление твердых кристаллических тел и отвердевание жидкостей. Тепловое расширение твердых и жидких тел.

Вопросы к зачету

Вода, имеющая такую же температуру что и окружающий воздух, испаряется. Откуда берется теплота парообразования? Почему давление насыщающих паров возрастает при нагревании быстрее, чем давление идеального газа? В цилиндре под поршнем находится насыщающий водяной пар без воздуха. Будет ли этот пар “пружинить” при сжатии? Как объяснить испарение жидкостей с точки зрения молекулярно-кинетической теории? Почему выпадение снега или дождя ведет к потеплению? Как составить уравнение теплового баланса для определения удельной теплоты парообразования калориметрическим способом? Почему при смачивании рук эфиром или одеколоном мы ощущаем их охлаждение? Чем объяснить что вода, находящаяся в слабо обожженном сосуде с мелкими порами, бывает долго холодной в жаркий день? Чем отличается кипение жидкости от ее испарения? Как температура кипения зависит от давления? Какой пар называется насыщенным? Как изменяется давление ненасыщенного пара при увеличении его объема? Какие вы знаете способы обращения ненасыщенных паров в насыщенные? Почему в холодную погоду запотевают только те стороны оконных стекол, которые обращены внутрь комнаты? В каком случае относительная влажность воздуха может увеличиваться, несмотря на уменьшение абсолютной влажности? На улице целый день моросит осенний дождь. В комнате развешено мокрое белье. Высохнет ли оно быстрее, если открыть форточку? Что такое точка росы? Почему маленькие капли росы на листьях некоторых растений имеют форму шариков, тогда как листья других растений роса покрывает тонким слоем? Почему чугун при отливке из него различных предметов очень хорошо передает все подробности той формы, в которую его отливают? Чтобы стены зданий не были сырыми, фундамент покрывают толем. Почему это помогает избавиться от сырости? Для того чтобы мазь лучше впитывалась в смазанные лыжные ботинки, их нагревают. Как нужно нагревать ботинки для быстрейшего впитывания мази: снаружи или изнутри? Чем отличаются кристаллические тела от аморфных тел? Какую форму имеет пространственная решетка кристалла поваренной соли? Как определяются коэффициенты линейного и объемного расширения твердого тела? Почему тела при нагревании расширяются? Почему наручные часы рекомендуется заводить утром, а не вечером при снятии с руки? При строительстве в бетонных покрытиях делают искусственные разрывы, а в стенах больших кирпичных домов – швы. Объясните назначение этих разрывов и швов. Почему при нагревании жидкости в сосуде (например, ртути в термометре) ее уровень повышается (ведь одновременно увеличивается и внутренний объем сосуда)? Какими особенностями теплового расширения обладает вода? Какие виды упругих деформаций вы знаете? Какому закону подчиняются упругие деформации? Каким деформациям подвергаются: опоры моста, струны, вал лебедки, шпалы, трос подъемного крана, гребной вал теплохода? Ответ оформите в виде таблицы:

Растяжение

Сжатие

Сдвиг

Кручение

Изгиб

Каков физический смысл модуля Юнга? Как составить уравнение теплового баланса для определения удельной теплоты плавления калориметрическим способом? Какие процессы и состояния вещества представлены на графике (рис.1).

На рисунке 2 изображен график изменения состояния вещества. Каким процессам и состояниям соответствуют разные его участки? На рисунке 3 приведен график изменения температуры от времени для различных состояний воды. Каким процессам соответствуют участки графика AB, DC, CD, DE и EF? Как изменялись при этом силы сцепления между молекулами? На рисунке 4 приведен график изменения температуры от времени для различных состояний воды. Каким процессам соответствуют участки графика FE, ED, DC, CB и BA? Как изменялись при этом силы сцепления между молекулами?

Задачи к зачету

Давление водяного пара при 27ºС равно 10 мм рт. ст. Каким будет давление пара, если его температура возрастет до 127ºС, а объем увеличится от 2 до 4 л? Водяной пар, взятый при 27ºС и давлении 15 мм рт. ст., при неизменном объеме охлаждают до 17ºС. Найдите его давление при этой температуре. При температуре 17º насыщенный водяной пар отделен от жидкости и после этого нагрет при неизменном объеме да 27ºС. Каким станет его давление? Температура воздуха 18ºС, относительная влажность 65%. Ночью температура уменьшилась до 4ºС. Выпадала ли ночью раса? При температуре 29ºС относительная влажность воздуха 55%. Выпадет ли ночью роса, если температура почвы снизится до 15ºС? Температура воздуха в комнате 20ºС. Точка росы 12ºС. Какова абсолютная и относительная влажность воздуха и какое количество водяного пара находится в воздухе комнаты объемом 100 м3. Для прорастания огурцов и дынь в теплице нужно поддерживать температуру 32ºС и относительную влажность 90%. Выполняется ли это требование, если влажный термометр психрометра показывает 29, а сухой 30ºС? Вычислите коэффициент поверхностного натяжения масла, если при пропускании через пипетку 4 см3 масла получено 304 капли. Диаметр шейки пипетки 1,2 мм; плотность масла 910 кг/м3. Какое количество теплоты надо затратить для того, чтобы 2 кг льда, взятого при -10ºС, нагреть до точки плавления, растопить, а полученную воду нагреть до 100ºС и обратить в пар? Определите количество теплоты, расходуемое для нагревания 1 т серого чугуна до 1400ºС и последующего его плавления. Начальная температура чугуна 20ºС. Теплоемкость жидкого чугуна принять равной теплоемкости твердого чугуна. В сосуде теплоемкостью 628,5 Дж/ºC находится вода и лед при 0ºС. Какая установится температура после впуска в воду водяного пара при 100ºС? Масса воды, льда и пара соответственно равна 0,5 кг, 250 г и 90 г. В массивный алюминиевый сосуд, нагретый до 75ºС, положили лед массой 0,4 кг. После установления теплового равновесия температура сосуда с его содержимым оказалась равной 50ºС. Какова масса сосуда? Испарением воды пренебречь. Автомобиль буксует в течение 2 мин и развивает мощность 14,72 кВт. Сколько снега при 0ºС растает при буксовании автомобиля? 1 г льда, взятого при температуре -10ºС, превращают в стоградусный пар при помощи спиртовки с КПД 10%. Определите массу израсходованного спирта. На электроплитке мощностью 600 Вт, имеющей КПД 45%, нагрели 1,5 л воды от 10 до 100ºС, при этом 5% ее обратилось в пар. Как долго длилось нагревание? В электроплавильную печь загрузили 3 т стального лома при температуре 20ºС. Какое количество электроэнергии потребуется для расплавления стали, если КПД печи 95%? С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о стенку она полностью расплавилась? Температура плавления пули 600 К; удельная теплоемкость 125 Дж/кг. К; удельная теплота плавления 2,5.104 Дж/кг. Считать, что перед ударом температура пули была 50ºС и что на тепловые процессы пошла вся механическая энергия пули. В теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем находится 30 г воды при температуре 0ºС. Площадь поршня 512 см2, внешнее давление 105 Па. На какую высоту поднимется поршень. Если находящийся в цилиндре электрический нагреватель выделит 2400 Дж энергии? Какого диаметра нужно взять круглый стальной стержень, чтобы при растяжении силой 25 кН напряжение в нем было равно 6.107 Па? Найдите абсолютное удлинение стержня, если его начальная длина 2 м. Модуль упругости стали 200 ГПа.

Зачетный урок № 6

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4