Ответ 3.6 раза
60
Плотность атмосферы с удалением от поверхности Земли уменьшается. Допустим,
что плотность воздуха и его температура от высоты не зависят – имеют такие
же значения, как у земной поверхности. Какова была бы в этом случае толщина
слоя воздуха вокруг нашей планеты? Вычмсления сделайте для нормальных
условий. М= 0,029 кг\моль.
P=RT? / M след-но ?’PM / RT
61
Найдите формулу соединения азота с кислородом (NxOy), если 1 г этого
соединения в газообразном состоянии в объёме 1 л создаёт при температуре 17
град С давление 31,7 кПа.
PV=mRT/M M=mRT/V?=76
X*14+y*16=76 x=2 y=3
N2O3
62
В подводной лодке для погружения и всплытия имеются 2 сообщающихся между
собой резервуара. В погруженном состоянии один резервуар ёмкостью V1
заполнен водой, во второй, ёмкостью V2 , находится сжатый воздух. Каково
должно быть минимальное давление сжатого воздуха, чтобы для вспытия лодки с
глубины Н , он полностью вытеснил воду из балластной цистерны? Атмосферное
давление нормальное.
`Давление должно быть ….. чтобы давление воздуха, который занимает
собой 2-резервуара, равнялось гидростатическому давлению на глубине H
P0+gH?=P2 T-const
Закон Бойля –Мариотта: P2V’2=P’1V’1
(P0+gh?)*(V1+V2)=P1V2
P1=(V1+V2) / V2 (P0+gh?)
Ответ P1=(V1+V2) / V2 (P0+gh?)
63
Газовая смесь, состоящая из м1=64 г кислорода и м2=82 г водорода, при
температуре t= 17 град С имеет давление р=90 кПа. Определите плотность
смеси газов.
По закону Дальтона P=P1+P2
P1V1=m1RT1 / M1 P2T2=m2RT2 / M2
V1=V2=V T1=T2=T
P=RT/V(m1/M1 + m2/M2) ; V=RT(m1/M1 + m2/M2) / P
Т,к ?=m/V=(m1+m2) / V
?’(m1+m2)P / (m1/M1+m2/M2)RT=7200/14459.4
Ответ 0,49 кг/м*м*м
64
Баллон для газовой плиты объёмом V=5 л содержит м=500 г пропана (С3Н8) под
давлением р=2 Мпа. Температура t= 20 град С. Что можно сказать об
агрегатном состоянии пропана в баллоне?
?=m/V=100кг/м*м*м
PV=mRT/M ; M=mRT/PV=0.121кг/моль
M(C3H8)=44*0.01кг/моль
Сравнив с агригатным состоянием придём к выводу, что там жидкость.
87
Холодильник, потребляющий электроэнергию мощность р, за время Т превратил
воду в лёд. Какое количество теплоты Q передал холодильник воздуху в
комнате, если масса воды м , а её начальная температура t? Теплоёмкость
самого холодильника не учитывать.
Aз=P?
“п=cmT+?m=m(ct+?)
из закона теплового баланса следует
Q==Aз-Ап=PT-m(ct+?)
Ответ Q= PT-m(ct+?)
88
В калориметре содержится м1= 250 г воды при температуре t1=15 град С. в
воду бросили м2= 20 г мокрого снега, (его температура 0 град С) В
результате темература в калориметре понизилась до t2=10 град С. Какую массу
воды содержал снег? С= 4000 Дж\ кг к; ?’ 3,3 * 10 в 3 Дж\кг.
?m+cm(t3-t2)=cm1(t1-t3)
m=c(m1(t1-t3)-m2(t3-t2)) / ? ’ 0.013кг
m3=m2-m
m3=0.02кг-0,013кг=0,007кг
Ответ 0,007кг
89
Кусок льда массой м=200 г и температурой t=0 град С поместили в
нагреватель. Через 10 мин в нагревателе закипела вода. Определите мощность
нагревателя, если его КПД равен 60%. С=420 Дж\кг к; ? ’ 3,3 * 10 в 5
степени Дж\кг.
Q=m? Q2=cmt t=100K
Q=m?+cmt=?+A
A=3/5m(?+ct)
N=A/T=5*m(?+ct) / 3T
Ответ N=A/T=5*m(?+ct) / 3T
90
В калориметр, содержащий м1=1 кг воды при температуре t1=20 градС, внесли
м2= 10 кг расплавленного свинца при температуре плавления T2= 600 К.
Найдите массу воды, превратившейся в пар. Теплоёмкостью калориметра
пренебречь. Постоянные для воды: С1= 4200 Дж\кг к, ?=2,26 МДж\кг, для
свинца : C2= 130 Дж\кг к, ?= 25 кДж\кг.
c1m1(?-?1)+rm3=m2?+c2m2(T2-Q)
?’373K m3=m2(?+c2(T2-Q))-c1m1(?-T1)) / r= 0.09кг
Ответ 9 граммов
91
С горы, образующей с горизонтальной плоскостью угол ?=30 град, скатываются
санки массой м=60 кг. Проехав по склону горы расстояние L=40 м, санки
приобрели скорость V=5 м\с. какое количество снега расстаяло за счёт тепла
, выделившегося при трении полозьев о снег? Температура t=0 град С,
?’0,33 МДж\кг.
L=V*V / 2a ; a=V*V/2L=0.3м/с*с
Ma=Fтр+N+mg
X: ma=mg*sin?-Fтр
Y: N=mgcos?
Ma=mgsin?-Kmgcos?
Kgcos=gsin?-a k=tg?-a/gcos?
K=0.47
Aтр=kmgcos?*?=9500дж
A=Q m=Q/?=A/? ; m=9500 / 0.33*1000000 кг
Ответ m=0.03кг
92
Вода при температуре t=0 градс находится в сосуде, из которого быстро
откачивают воздух. Вследствие интенсивного испарения происходит замерзание
воды. Какая часть первоначального количества воды в результате превратится
в лёд , а какая часть воды испарится ? r = 2,26 МДж\ кг, ?’ 0,33 МДж\кг.
..m1-масса воды переведённая в лёд
m2-масса воды, пре-я в пар
необходимая для образ-я кол-во теплоты здесь может быть получено только за
счёт того, что при замерзании воды выд-ся теплота Q1=Q2 m1?’m2r
m2=m1?/r
m1+m2=m ; m= m1+m1?/r ; m1=mr/ (r+?)=0.88 кг m1=m2r/?
m=m2+m2r/?=m2(1+r/?)=m2(?+r) / ?
m2=?m /(r+?) ; m2=0.12 кг
Ответ m1=0.88кг ; m2=0,12кг
93
При скорости V=72 км\час, автомобиль расходует м=5,5 кг бензина на 100 км
пути. Определите мощность, развиваемую двигателем, если его КПД ?=25%.
Удельная теплота сгорания бензина q=45 Мдж\кг.
Q=qm
A=vQ Vt=S t=S/V
N=vQ /t =12.5 кВт
Ответ N= 12.5 кВт
94
автомобиль массой М имеет бензобак ёмкостью V. Какое расстояние S может
проехать автомобиль после полной заправки бака горючим? Сила сопротив-
ления, действующая на автомобиль с постоянной скоростью, составляет n-ную
часть его веса. КПД двигателя ? . Плотность бензина р, удельная теплота
сгорания q .
?=Aп/Aз=FscosL / gm ; L=0 ; cosL=1
0=Fт+N+Mg+Fс
x: Fт=Fс y: N=Mg
|P|=|N| Fт=Fс=kMg ?’MgSk / gm=MgSk / gV? ; m=V?
Ответ : S=MgSk /gV?
95
Газ , занимающий объём V1=1л при давлении р1= 2 атм, расширился
изотермически до объёма V2=2л. Затем при этом объёме давление газа было
уменьшено в два раза. Далее газ расширился изобарически до объёма V4= 4 л.
Начертите график зависимости давления р газа от его объёма V . используя
график определите при каком из перечисленных процессов газ совершит
наибольшую работу.
1) P1V1=P2V2 T-const
P2=P1V1/V2
2) V-const
3) P-const
при переходе 1-2 газ сов-т наиб работу
это опред-т площ-дь крив-й трапеции.
При переходе 2-3-A=0. Т,к V=0
При перходе 3-4 работа опред-ся площ-ю заштрих-ого прямоугольника. Из
графика видно, что А(1-2)>A(3-4)
96
Газовый баллон , объёмом V=15 л, содержит гелий при температуре t=27 градС
и давлении р=15 атм. Вычислите среднюю энергию одной молекулы гелия, а
также энергию теплового движения всех молекул газа в баллоне.
Eш=3/2KT ;
PV/T=mR/M ; m=PVM/TR =0.018 кг
…m0=M/Nа
N=m/m0
E=EшN =33.5кдж
Ответ E=33.5кдж
97
Один моль одноатомного газа, температура которого t=27 градС занимает объё
V=0,5 л. какое количество теплоты сообщили газу, если в процессе расширения
при постоянном давлении его объём увеличился в 3 раза?
Q=U+A ; P-const
Q=3/2VRT+PV
V1/V2=T1/T2 ; T2=V2T1/V1=3T1
..dT=3T1-T1=2T1
PV=?RT ; Q=2.5?RT=5?RT1
Q=5*1моль*8,31дж/мольК*300=12500дж
Ответ Q=12,5кдж
98
При изобарическом нагревании азота м=2кг на ?Т = 50К. Газу было сообщено
Q1=50 кДж. Теплоты. Какое количество теплоты Q2 потребуется для такого же
нагревания азота при постоянном объёме?
Q=1.5?RT+?RT=2.5?RT
Q=1.5?RT
Q*3/5=Q2 Q2=30кдж
Ответ Q=30кдж
99
Идеальная тепловая машина , работающая по циклу Карно получает от
нагревания Q1= 130 Дж тепла и совершает работу А=30Дж. На сколько надо
изменить температуру охладителя при неизменной температуре t=327 град
нагревателя, чтобы увеличить КПД машины в два раза?
?1’“1/Q1*100%
?2’2“1/Q1*100%
m2=(T1-T2)/T2*100% след-но 2A1/Q1=(T1-T2)/T1
T2=T1(1-2A1/Q1)
?=(T1-T2)/T1*100% ; A1/Q1=(T1-T2)/T1
T2=T1(1-A1/Q1) T1-темпер-ра хол-ка до сов-я работы
Т2-т-ра после работы
…dT=T2-T1=-T1A1/Q1 минус показ-т, что темпер-ру надо уменьшить.
…dT=140K
Ответ Т=140К
100
Нагревателем идеальной тепловой машины служит резервуар, в котором
происходит конденсация водяного пара при температуре 100 град. Тепло
передаётся охладителю, содержащему лёд с температурой 0 град. За время
работы машины в нагревателе образовалось 2 кг воды. Какое количество м2
льда расстаяло при этом в охладителе? ?(гамма) = 2,26 МДж\кг. ?=0,33
Мдж\кг.
Q1=rm1 ; Q2=?m2
Rm1=?m2 ; m2=rm1/?=13.7кг
Ответ m2=13.7 кг
1.Электростатика
2.Электрический ток
3.Магнетизм
21
Два разноимённых точечных разряда q и -4q находятся на расстоянии 25 см
друг от друга. Определите положение точки пространства в которой
напряжённость электрического поля , созданного обоими зарядами равно 0.
Принцип суперпозиции. Eо=E1+E2=0
E1=q/4П?T1*T1 E2=(-4)q/4Пr2*r2*? след-но q/4П?(1/r1*r1- 4/r2*r2
4r1*r1=r2*r2 2r1=r2 r1=x r2=d+x x=d=0.25м
Ответ: на прямой заряды на расстоянии x=0.25м от заряда q
22
плоский воздушный конденсатор , пластины которого расположены вертикально,
погрузили до половины в жидкий диэлектрик. Во сколько раз увеличилась
ёмкость конденсатора, если диэлектрическая проницаемость жидкости ?= 5,0?
C=S?/d ; ?=1
Cо=C1+C2 при пар-ом соед.
C1=(S*1/2*?)/d C2=(?*?*S*1/2)/d
Cо=S?(1+?)/2d Cо/C=(1+?)/2=3
Ответ: 3
23
Заряженная пылинка массой 3 *10 в минус 14 степени кг , находится в
равновесии между горизонтальными пластинами плоского кондесатора.
Расстояние между пластинами 5,3 мм , напряжение U1=480 вольт. После
облучения ультрафиолетовыфм светом, пылинка теряет часть заряда и начинает
опускаться, чтобы восстановить равновесие. Напряжение (U2 ) увеличили до
505 вольт. Какой заряд потеряла пылинка?
F=mg F=qE E=u/d
q1=mgd/u1 q2=mgd/u2 dq=q1-q2 dq=mgd(1/u1-1/u2)
dq=16408.8*((10) в минус23)
Ответ: 16*((10)в минус 20)
24
Бусинка массой 100 мг и зарядом q= 16,7 нкл, подвешена на нити. На какое
расстояние надо поднести к ней снизу равный по величине одноимённый заряд,
чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое.
T2=mg-F где F=1q1*q1/4П?1*?*r*r F=mg/2 mg/2=q1*q1/4Пr*r*?1*?
…r=q(1/2Gmg?1*?) под корнем=0.07м
Ответ:0,07м
25
Конденсаторы ёмкостью равные С1= 2 мкф и С2= 3 мкф, включены в цепь
напряжением U=110 вольт. Определите заряд , напряжение между обкладками и
энергию каждого конденсатора, если они соединены а) параллельно;
б) последовательно
