№ |
Условие |
Решение
|
Наличие |
2-029 |
Через трубку переменного сечения продувают воздух. Входное отверстие имеет площадь S1 выходное — S2 (рис.). На входе скорость воздуха постоянна и равна v1, температура Т1 давление pi. На выходе температура Т2, давление р2. Найти скорость воздуха в выходном сечении. |
|
картинка |
2-030 |
Закрытый цилиндрический сосуд, вместимость которого равна V, заполнен газом с молярной массой m при температуре Т. При свободном падении сосуда давление газа на дно равно р. Найти разность сил давления на дно и крышку в случае, когда сосуд покоится. Молярный объем газа при нормальных условиях, т.е. при давлении р0 и температуре То, равен W |
|
картинка |
2-031 |
В вертикальном закрытом цилиндрическом сосуде, площадь основания которого равна S, разделенном поршнем массы m на два отсека, находится газ. Масса газа под поршнем в n раз больше, чем над поршнем. В положении равновесия поршень находится посередине сосуда, а температура газа в обоих отсеках одинакова. Найти давление газа в каждом отсеке. Трением и силой тяжести, действующей на газ, пренебречь. |
|
картинка |
2-032 |
Посередине закрытой с торцов трубы длины 2L и сечения S находится поршень (рис.). Слева и справа от поршня находятся разные газы при одинаковом давлении р. На какое расстояние сместится поршень, если он становится проницаемым для одного из газов? Сила трения поршня о трубу равна F. Температуру газа считать постоянной. |
|
картинка |
2-033 |
В вертикальном закрытом цилиндрическом сосуде, высота которого равна 2h, а площадь основания S, находится тяжелый поршень массы m. Первоначально поршень, делящий объем сосуда пополам, уравновешен. Над поршнем находится гелий при давлении рНе, под поршнем — кислород. Поршень проницаем для гелия и непроницаем для кислорода. Через некоторое время поршень занимает новое равновесное положение, смещаясь вверх. Найти смещение поршня. Температуру газов считать постоянной. Трением пренебречь. |
|
картинка |
2-034 |
В блюдце налито m = 30 г воды, а сверху на воду поставлен перевернутый вверх дном разогретый цилиндрический стакан с тонкими стенками. До какой наименьшей температуры должен быть нагрет стакан, чтобы после остывания его до температуры окружающего воздуха Т0 = 300 К в него оказалась бы втянута вся вода? Атмосферное давление р0 = 105 Па, площадь сечения стакана S = 20 см2, высота H = 10 см, плотность воды р0 = 1*103 кг/м3. Считать, что ускорение свободного падения g = 10 м/с2. Явлением испарения, |
|
картинка |
2-035 |
В воду при t01 = 90°С бросают раскаленные платиновые опилки. Найти начальную температуру опилок t02, если известно, что после прекращения кипения уровень воды остался первоначальным. Удельная теплоемкость воды с1 = 4,19*103 Дж/(кг*К), удельная теплота парообразования воды l1 = 2,26*106 Дж/кг при температуре кипения tкип = 100°С, плотность платины р2 = 21,4*103 кг/м3, удельная теплоемкость платины с2 = 128 Дж/(кг*К). Изменением плотности воды при нагреве пренебречь. |
|
картинка |
2-036 |
Теплообменник представляет собой трубу, внутри которой находится змеевик. В змеевик в 1 с поступает 1 кг водяного пара, т.е. расход пара q1 = 1 кг/с, при температуре q1 = 100°С. Навстречу пару движется вода, расход которой q2 = 10 кг/с (рис.). Определить температуру воды на выходе из теплообменника, если на входе, температура воды t2 = 20°С. Удельная теплота парообразования воды l = 2,26*106 Дж/кг, удельная теплоемкость воды с = 4,19*108 Дж/(кг*К). |
|
картинка |
2-037 |
В герметично закрытом сосуде, вместимость которого V0 = 1,1 л, находится М = 100 г кипящей воды и пара при температуре 100°С. Найти массу пара. Плотность воды равна р0. Считать, что воздуха в сосуде нет. |
|
картинка |
2-038 |
Паровой котел частично заполнен водой, а частично — смесью воздуха и насыщенного пара при температуре t1 = 100°C. Начальное давление в котле р = 3p0 = 3*105 Па. Найти давление в котле в случае, когда температуру в нем понизили до значения t2 = 10°С. Давлением насыщенного водяного пара при 10°С пренебречь. |
|
картинка |
2-039 |
Цилиндр прикреплен вверх дном к стенке открытого сосуда с водой (рис.). Верхняя часть цилиндра заполнена воздухом, давление которого равно атмосферному давлению. Высота дна цилиндра над уровнем воды h = 1 см. Вода имеет температуру t0 = 0°С. На сколько сместится уровень воды в цилиндре, если воду и воздух нагреть до 100°С (но не доводить воду до кипения)? Тепловым расширением воды и цилиндра, а также давлением водяного пара при t0 = 0°С пренебречь. Сосуд широкий. |
|
картинка |
2-040 |
В сосуде над поверхностью воды находится воздух, сжатый поршнем до давления р1 = 3*106 Па. Расстояние от поршня до поверхности воды и толщина слоя воды одинаковы: h = 2 см. Температура воздуха и воды t1 = 6 °С. На каком расстоянии от поверхности воды окажется поршень, если трубку с водой нагреть до температуры t2 = 100°С? Давлением водяного пара при температуре t1 и трением пренебречь. |
|
картинка |
2-041 |
В цилиндрическом сосуде под поршнем вначале находится v = 1 моль водяного пара при температуре Т и давлении р. Давление насыщенного пара воды при этой температуре равно 2р. Поршень вдвигают так, что первоначальный объем под поршнем уменьшается в четыре раза. Найти массу сконденсировавшейся воды, если температура остается неизменной. Молярная масса воды m = 0,018 кг/моль. |
|
картинка |
2-042 |
Посередине горизонтальной трубки, закрытой с торцов, находится поршень. Слева и справа от него при давлении р имеется пар, конденсирующийся при давлении 2р. Трубку ставят вертикально. При этом объем под поршнем уменьшается в четыре раза. Найти вес поршня, если площадь поршня равна S. Трение пренебрежимо мало. Температура в обоих отсеках одинакова и постоянна. |
|
картинка |
2-043 |
В цилиндрической трубе на расстояниях L и 2L от закрытого торца находятся два поршня, которые могут перемещаться без трения (рис.). В левом отсеке находятся пары воды при давлении р, а в правом — воздух при том же давлении. Давление насыщенных паров воды равно 2р. Правый поршень медленно вдвинули на расстояние l. На какое расстояние сдвинется левый поршень? Температуру паров воды и воздуха считать постоянной. |
|
картинка |
2-044 |
Пробирка длины l, содержащая воздух и насыщенный водяной пар, касается открытым концом поверхности воды (рис.). Пробирку погружают в воду наполовину. При этом поверхность воды в пробирке оказывается на глубине h. Найти давление насыщенного водяного пара. Температуру паров воды и воздуха считать постоянной. Атмосферное давление р0, плотность воды р0. |
|
картинка |
2-045 |
На какую высоту нужно поднять поршень, закрывающий сосуд с водой, чтобы вся вода испарилась? Толщина слоя воды равна h, плотность воды равна р0, ее молярная масса равна m, давление насыщенного водяного пара равно р. Температура воды и пара Т поддерживается постоянной. Воздуха в сосуде нет. |
|
картинка |
2-046 |
В цилиндрическом сосуде над поршнем при температуре Т находится насыщенный пар. Определить массу сконденсировавшегося при изотермическом вдвигании поршня пара, если при этом совершена работа А. Молярная масса пара равна m. |
|
картинка |
2-047 |
В цилиндрическом сосуде под поршнем при температуре Т находится насыщенный пар. При изотермическом вдвигании в сосуд поршня выделилось количество теплоты Q. Найти совершенную при этом работу. Молярная масса пара равна m, удельная теплота парообразования воды равна l. |
|
картинка |
2-048 |
Идеальный газ участвует в некотором процессе, изображенном в p,V-координатах, проходя последовательно состояния 1, 2, 3, 4, 1 (рис.). Изобразить этот же процесс в р,Т-координатах. |
|
картинка |
2-049 |
Диаграмма циклического процесса для одного моля газа в осях р, Т образует прямоугольник ABCD (рис.), стороны ВС и AD которого соответствуют давлениям р2 и p1, а АВ и CD — температурам T1 и Т2. Найти максимальный и минимальный объемы газа. Газовая постоянная равна R. |
|
картинка |
2-050 |
Один моль идеального газа участвует в некотором процессе, изображенном в р, Т-координатах, проходя последовательно состояния 1, 2, 3, 4, 1 (рис.). При этом ? Найти работу, совершенную газом за этот цикл. |
|
картинка |
2-051 |
Один моль идеального газа участвует в некоторое процессе, изображенном в р,V-координатах (рис.). Продолжения отрезков прямых 1—2 и 3—4 проходят через начало координат, а кривые 1—4 и 2—3 являются изотермами. Изобразить этот процесс в Т, V -координатах и найти объем V3, если известны объемы V1 и V2 = V4. |
|
картинка |
2-052 |
Один моль газа, внутренняя энергия которого U = cT, участвует в некотором процессе, изображенном на рис. Газ проходит последовательно состояния 1,2,3. Найти поглощенное газом в этом процессе количество теплоты, если известны объемы V1, V2 и давления р1, р2. |
|
картинка |
2-053 |
На р, V-диаграмме изображен процесс расширения газа, при котором он переходит из состояния 1 с давлением р и объемом V в состояние 2 с давлением р/2 и объемом 2V (рис.). Найти количество теплоты Q, которое сообщили этому газу. Линия 1—2 — отрезок прямой. |
|
картинка |
2-054 |
Один моль идеального газа, внутренняя энергия которого U = (3/2)RT, сначала нагревают, затем охлаждают так, что замкнутый цикл 1—2—5—1 на р, V-диаграмме состоит из отрезков прямых 1—2 и 3—1, параллельных осям р и V соответственно, и изотермы 2—3. Найти количество теплоты, отданное газом в процессе охлаждения. Давление и объем газа в состоянии 1 равны р1 и V1 давление газа в состоянии 2 равно р2. |
|
картинка |
2-055 |
Закрытый с торцов теплоизолированный цилиндрический сосуд перегорожен подвижным поршнем массы М. С обеих сторон от поршня находится по одному молю идеального газа, внутренняя энергия которого U = cT. Масса сосуда с газом равна m. Коротким ударом сосуду сообщают скорость v, направленную вдоль его оси. На сколько изменится температура газа после затухания колебаний поршня? Трением между поршнем и стенками сосуда, а также теплоемкостью поршня пренебречь. |
|
картинка |
2-056 |
В длинной закрытой трубке между двумя поршнями массы т каждый находится идеальный газ, масса которого много меньше массы поршней. В остальном пространстве трубки — вакуум. В начальный момент правый поршень имеет скорость v, а левый — 3v (рис.). Найти максимальную температуру газа, если стенки трубки и поршни теплонепроницаемы. Температура газа в начальный момент равна TV Внутренняя энергия одного моля газа U = cT, Трением пренебречь. |
|
картинка |
2-057 |
В гладком вертикальном цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем площади S находится воздух при атмосферном давлении р0 и температуре Т0. Внутри сосуд разделен на два одинаковых объема неподвижной горизонтальной перегородкой с маленьким отверстием. На поршень кладут груз массы m, под действием которого поршень очень медленно опускается до перегородки. Найти температуру воздуха внутри сосуда, если его стенки и поршень не проводят тепло. Внутренняя энергия одного моля газа U = cT. |
|
картинка |
2-058 |
В двух одинаковых колбах, соединенных трубкой, перекрытой краном, находится воздух при одинаковой температуре T1 = T2 и разных давлениях. После того как кран открыли, часть воздуха перешла из одной колбы в другую. Через некоторое время давления в колбах сравнялись, движение газа прекратилось и температура в одной из колб стала равной Т1. Какой будет температура в другой колбе в этот момент? Внутренняя энергия одного моля воздуха U = cT. Объемом соединительной трубки пренебречь. Теплообмен со сте |
|
картинка |