Занятие 5.
Молекулярная физика
1. Считая молекулы воды шарами, определить их радиусы.
2. На пути молекулярного пучка со скоростью молекул 103 концентрацией 10 17 и массой одной молекулы 3.32 10-27 зеркальная стенка. Определить давление пучка на стенку. Стенка перпендикулярная, падает под углом, стенка движется навстречу.
Уравнение состояния идеального газа
3. В сосуде находится смесь азота и водорода при температуре Т, когда азот полностью диссоциирован на молекулы давление р. При температуре 2Т, когда оба газа полностью диссоциированы давление - 3р. Каково отношение масс азота и кислорода.
4. Сферическую оболочку шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу 1 кг. Шар наполняют гелием. Определите минимальную массу, при которой шар начнет поднимать себя. Атмосферное давление105. Температура 0.
5. В сосуде закрытом пробкой находится воздух под давлением 0.5 105. Сколько воды зайдет в сосуд, если его опустить на глубину 10 м и открыть пробку.
6. В сосуд с ртутью опускают открытую стеклянную трубку, оставляя над поверхностью конец длиной 60 см. Затем трубку закрывают и погружают еще на 30 см. Определить высоту столба воздуха в ртути. Атмосферное давление 760 мм. рт. ст.
7. В длинной горизонтальной трубке, открытой с одного конца, столбик воздуха длиной 16 см заперт столбиком ртути длиной 20 см. трубку приводят в горизонтальное вращение, вокруг оси, проходящей через закрытый конец. При какой угловой скорости столбик ртути сместится на 4 см.
8. В горизонтально расположенной трубке находится столбик ртути высотой 15 см, отделяющий воздух от атмосферы. Трубку перевернули запаянным концом вниз и нагрели на 60. Объем воздуха не изменился. Найти начальную температуру. Атмосферное давление 750 мм.
9. Найдите число ходов поршня, которое надо сделать, чтобы откачать воздух из сосуда емкостью V от давления Р0 до давления Р, если емкость насоса ∆V.
10. Вертикальный цилиндр делится на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. Под поршнем находится в три раза больше газа чем над поршнем. При температуре 300 К поршень делит сосуд пополам. Во сколько раз объем под поршнем будет больше чем над поршнем при температуре 800 К.
Влажность.
11. Какую массу воды надо дополнительно испарить в комнате объемом 50 м3, чтобы при температуре 27 С повысить относительную влажность с 25 до 50%. Для заданной температуры давление насыщенны паров 3.6 кПа.
12. В сосуде при температуре 100 С находится влажный воздух с относительной влажностью 40 % под давлением 1 атм. Объем сосуда изотермически уменьшили в 5 раз. Чему будет равно конечное давление. Объемом сконденсировавшейся воды пренебречь.
Работа и теплота. Теплопередача
1. Свинцовая пуля пробивает деревянную стену. Скорость до и после известна. Какая часть пули расплавилась, если в тепло превратилось 60 процентов начальной энергии. Теплоемкость и удельная теплота плавления даны.
2. В сосуд с водой с начальной температурой бросают лед с температурой. Определить установившуюся температуру.
3. В колбе находилась вода при нуле. Выкачивая воздух из сосуда, ее заморозили испарением. Какая часть воды испарилась, если притока тепла извне не было.
