Тема №5936 Ответы к задачам по физике Губина (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Губина (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Губина (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

В 11.1 Шар массой 3 кг движется со скоростью 1,2 м/с и неупруго
сталкивается с покоящимся шаром массой 1,8 кг. Определить количество
теплоты, выделившееся при ударе шаров.
В 11.2 Два тела, массы которых 1 кг и 4 кг, движутся навстречу друг другу
по одной прямой. До удара скорости тел одинаковы и равны 5 м/с. Какое
количество энергии системы перейдёт во внутреннюю энергию в результате
абсолютно неупругого соударения тел?
В 11.3 Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с,
ударяет в подвешенный на нитях деревянный брусок массой 6 кг и застревает
в нём. Определить высоту, на которую поднимется брусок.
В 11.4 Пуля, летевшая горизонтально, попадает в мешок с песком, который
висит на верёвке, и застревает в нём. Отклонившись на верёвке, мешок
поднимается на высоту 11 см над положением равновесия. Найти скорость
пули до попадания в мешок. Масса пули 10 г, масса мешка 4 кг.
С 11.5 Шар, двигавшийся со скоростью 5 м/с, столкнулся с неподвижным
шаром и, после удара, отскочил назад со скоростью 3 м/с. Второй шар в
результате удара получил скорость 1,6 м/с. Какая часть первоначальной
кинетической энергии шаров перешла во внутреннюю энергию в результате
удара?
В 11.6 Небольшой шарик подвешен на невесомом стержне длиной
l=80 см. Какую минимальную скорость V0 нужно сообщить
шарику в положении равновесия, чтобы он сделал полный оборот
вокруг точки О?
В 11.7 Шар массой 40 кг раскачивают на верёвке, которая выдерживает
максимальную силу натяжения 700 Н. Длина верёвки 4 м, массой верёвки
пренебречь. На какой наибольшей высоте над положением равновесия может
находиться центр тяжести шара, чтобы верёвка не оборвалась?
С 11.8 Грузики массами m1=0,25 кг и m2=0,5 кг прикреплены к
невесомому стержню длиной l=1 м. Стержень может вращаться
вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О. В нижней
точке траектории второй грузик имеет скорость v2=2 м/с.
Определить силу, с которой стержень действует на грузик m1 в
этой момент.
С 11.9 Нить маятника длиной 1 м, к которой подвешен груз массой m=0,1 кг,
отклонена на угол α от вертикального положения и отпущена. Сила
натяжения нити в момент прохождения маятником положения равновесия
равна 2 Н. Определить угол α.
С 11.10 Груз массой 0,2 кг привязали к нити длиной 1 м. Нить отвели от
вертикали на угол 90°, и груз отпустили. Каково центростремительное
ускорение груза в тот момент, когда нить образует с вертикалью угол 60°?
С 11.11 Начальная скорость снаряда, выпущенного из пушки вертикально
вверх, равна 10 м/с. В точке максимального подъёма снаряд разорвался на
два осколка, массы которых относятся как 1:2. Осколок меньшей массы
полетел горизонтально со скоростью 20 м/с. На каком расстоянии от точки
выстрела упадёт второй осколок?
С 11.12 С высоты Н=30 м свободно падает стальной шарик. Через t=2 с
после начала падения он сталкивается с неподвижной плитой, плоскость
которой наклонена под углом 30° к горизонту. На какую высоту h
поднимется шарик после абсолютно упругого удара?
С 11.13 Тяжёлый мячик отпустили без начальной скорости с высоты Н=20 м.
При ударе о землю он потерял часть своей кинетической энергии и долетел
до верхней точки через 3 с после начала движения. Какая часть кинетической
энергии перешла в тепло при ударе?
С 11.14 Тело массой 4 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается с
телом массой 2 кг, движущимся ему навстречу со скоростью 2 м/с.
Определить изменение кинетической энергии системы тел, если
столкновение абсолютно неупругое.
С 11.15 Брусок массой 500 г соскальзывает по наклонной плоскости высотой
80 см и, двигаясь по горизонтальной плоскости, сталкивается с бруском
массой 300 г, движущимся ему навстречу со скоростью 2 м/с. Считая удар
абсолютно неупругим, определить кинетическую энергию брусков после
столкновения.
С 11.16 Маленький кубик массой 2 кг может скользить без трения по
цилиндрической выемке радиусом 0,5 м. Начав
движение сверху, он сталкивается с другим таким
же кубиком, покоящимся внизу. Определить
количество теплоты, выделившееся в результате
абсолютно неупругого удара.
С 11.17 Тележка массой 0,8 кг движется по инерции со скоростью 2,5 м/с. На
тележку с высоты 50 см падает кусок пластилина массой 0,2 кг и прилипает к
ней. Рассчитать, какое количество энергии системы перешло во внутреннюю
энергию при ударе.
С 11.18 Брусок массой 500 г соскальзывает с наклонной плоскости высотой
0,8 м и сталкивается с неподвижным бруском массой 300 г, лежащим на
горизонтальной поверхности. Считая столкновение абсолютно упругим,
определить изменение кинетической энергии второго бруска после
столкновения. Трением пренебречь.
В 11.19 Тележку массой 0,1 кг, расположенную на горизонтальных рельсах,
прикрепили к пружине жёсткостью 40 Н/м. Растянув пружину на 10 см,
тележку отпустили с начальной скоростью, равной нулю. Определить
скорость тележки в тот момент, когда растяжение пружины составляет 6 см.
Трением пренебречь.
В 11.20 Небольшое тело массой m скользит без
трения по наклонному жёлобу, переходящему в
«мёртвую петлю». Сила давления на жёлоб в
точке А, находящейся на высоте, равной R/2,
равна mg . Радиус петли 0,1 м. Определить,
с какой высоты h начало скользить тело. 

А 12.1 Гаечным ключом с рукояткой длиной 40 см завинчивают гайку. Сила
80 Н приложена под углом 30° к середине рукоятки. Определить момент
силы.
А 12.2 К маховику приложен вращательный момент 100 Н·м. Какое плечо
должна иметь тормозящая сила в 500 Н, чтобы маховик не вращался?
А 12.3 Бревно имеет массу 150 кг. Какую силу нужно приложить, чтобы
поднять его за один конец?
А 12.4 На вал с насаженным на него колесом, диаметр которого 20 см,
относительно оси вала действует вращающий момент 8 Н·м. С какой
минимальной силой должна быть прижата тормозная колодка к ободу
вращающегося колеса, чтобы колесо остановилось? Коэффициент трения
равен 0,8.
А 12.5 На концах тонкого стержня длиной 0,5 м закреплены грузы массами
1 кг и 2 кг. Стержень подвешен на нити и расположен горизонтально. На
каком расстоянии от точки подвеса закреплён первый груз?
А 12.6 Человек удерживает за один конец доску массой 20 кг так, что доска
образует угол 60° с горизонтальным направлением. Какую силу,
перпендикулярную к доске, прикладывает человек?
А 12.7 Стержень длиной 1 м и массой 2,5 кг подвешен на расстоянии 0,2 м
от одного из его концов. С какой силой будет давить другой конец стержня
на руку, приводящую его в горизонтальное положение?
А 12.8 Расстояние между двумя опорами 8 м. На опоры положили
горизонтальную балку массой 100 кг и длиной 10 м так, чтобы 2 м выступили
за левую опору. Определить силу давления балки на правую опору.
А 12.9 К концам стержня массой 300 г и длиной 0,5 м подвешены грузы
массами 400 г и 100 г. На каком расстоянии от груза большей массы надо
подпереть стержень, чтобы он находился в равновесии?
А 12.10 На каком расстоянии от бóльшего груза находится центр тяжести
системы двух грузов массами 4 кг и 1 кг, подвешенных на концах стержня,
длина которого 1 м. Массой стержня пренебречь.
А 12.11 Два груза уравновешены на концах рычага, плечи которого 0,5 м и
0,7 м. Найти вес каждого из грузов, если сила давления рычага на опору
равна 84 Н.
А 12.12 Груз массой 10 кг удерживается с помощью нитей
АВ и ВС. Найти силы натяжения нитей, если угол α=60°.
А 12.13 С помощью каната, перекинутого через неподвижный блок,
укреплённый под потолком, человек массой 70 кг удерживает на весу груз
массой 40 кг. Определить силу давления человека на пол, если канат
направлен вертикально.
В 12.14 Под каким наименьшим углом α к горизонту может стоять лестница,
прислонённая к гладкой вертикальной стене, если коэффициент трения
лестницы о пол равен µ? Считать, что центр тяжести находится в середине
лестницы.
А 12.15 С помощью каната, перекинутого через неподвижный блок,
укреплённый под потолком, человек массой 80 кг удерживает груз массой
20 кг. Канат, который держит человек, направлен под углом 60° к вертикали.
Определить силу давления человека на пол.
А 12.16 К гладкой вертикальной стене на нити длиной 5 см подвешен шар
массой 0,25 кг и радиусом 2 см. Определить силу давления шара на стену.
А 12.17 К концам нити, перекинутой через два
блока, подвешены два одинаковых груза m1=m2=5 кг.
Какой груз m нужно подвесить к нити между
блоками, чтобы при равновесии угол α был равен
120°? 

А 13.1 В U–образной трубке постоянного сечения находится ртуть
(ρ=13,6·103
кг/м
3
). Какова разность высот уровней ртути в коленах трубки,
если в одно их них налили воду так, что она образовала столб высотой
136 мм?
А 13.2 До какой высоты нужно налить жидкость в цилиндрический сосуд
радиусом R, чтобы силы давления на дно и стенки сосуда были одинаковы?
В 13.3 В цилиндрический сосуд налиты равные массы ртути и воды. Общая
высота двух слоёв жидкости равна 30 см. Определить давление жидкостей на
дно сосуда.
А 13.4 На какой глубине давление в 5 раз больше атмосферного, равного
100 кПа? Плотность воды 103
кг/м
3
.
А 13.5 Малый поршень гидравлического пресса за один ход опускается на
25 см, а большой поднимается на 5 мм. К малому поршню приложена сила
20 Н. Какая сила давления передаётся на большой поршень?
А 13.6 Определить объём тела, которое при погружении в жидкость
плотностью 700 кг/м
3
наполовину выталкивается из неё силой 14 Н.
А 13.7 Каков объём всей льдины, если она плавает, выдаваясь на 50 м
3
над
поверхностью воды? Плотность льда ρл=900 кг/м
3
, плотность воды
ρВ=1000 кг/м.
А 13.8 На границе раздела двух несмешивающихся жидкостей (масло,
ρ1=800 кг/м
3
, и вода, ρ2=1000 кг/м
3
) плавает однородный шар. Объём части
шара, погружённой в масло, в 3 раза больше объёма части шара,
погружённой в воду. Определить плотность вещества шара.
А 13.9 Однородное тело объёмом 600 см
3
плавает в жидкости, плотность
которой в 3 раза больше плотности материала тела. Какой объём тела будет
выступать над поверхностью жидкости?
А 13.10 Определить наименьшую площадь льдины, способной удержать на
воде человека массой 80 кг. Плотность льда 900 кг/м
3
. Толщина льдины
30 см.
А 13.11 Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде камень, вес
которого в воздухе 400 Н? Плотность камня 2500 кг/м
3
.
А 13.12 Определить работу, которую следует совершить при медленном
подъёме камня объёмом 40 см
3
в воде на высоту 50 см. Плотность камня
2600 кг/м
3
. Сопротивление воды не учитывать.
В 13.13 Два шара одинакового объёма, полностью находящиеся в жидкости,
соединены нитью и опускаются равномерно и вертикально один над другим.
Пренебрегая силами сопротивления жидкости, определить силу натяжения
нити. Массы шаров 1,6 кг и 2 кг.
В 13.14 Камень массой 8 кг падает в воде с постоянной скоростью.
Определить силу сопротивления воды этому движению. Плотность камня
2,5·103
кг/м
3
, плотность воды 103
кг/м
3
.
В 13.15 Камень падает в воде с ускорением 6 м/с
2
. Найти плотность камня.
Трением камня о воду пренебречь.
А 13.16 При погружении тела в жидкость его вес уменьшился в 3 раза.
Какова плотность тела, если плотность жидкости 800 кг/м
3
?
А 13.17 Кусок алюминия в воздухе весит 27 Н, а в жидкости – 19 Н.
Определить плотность жидкости. Плотность алюминия 2,7·103
кг/м
3
.
А 13.18 Плотность некоторого тела в 1,5 раза больше, чем плотность воды.
Во сколько раз вес этого тела в воде будет меньше, чем в воздухе?
А 13.19 Шар, до половины погружённый в воду, лежит на дне сосуда и давит
на него с силой, равной одной трети своей силы тяжести. Найти плотность
шара.
А 13.20 Шарик массой 80 г лежит на дне стакана, в который налили
жидкость. Объём погружённой части шарика в 5 раз меньше его общего
объёма. Плотность жидкости в 2,5 раза больше плотности материала шарика.
Найти силу давления шарика на дно стакана.
А 13.21 Полый цинковый шар, наружный объём которого 200 см
3
, плавает в
воде так, что половина его погружена в воду. Найти объём полости шара.
Плотность цинка 7·103
кг/м
3
.
В 13.22 Аэростат объёмом 2000 м
3
наполнен водородом. Масса аэростата
(без учёта массы водорода) равна 1600 кг. Определить подъёмную силу
аэростата. Плотность водорода 0,09 кг/м
3
; плотность воздуха 1,29 кг/ м
3
.
С 13.23 Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 350 кг
заполнен водородом. Определить массу груза, который он может удерживать
57
в воздухе на высоте, где температура воздуха –23°С, а давление 0,25·105 Па.
Объём шара на этой высоте 4,15·103
м
3
. Молярная масса воздуха
29·10-3
кг/моль. Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления
изменению объёма шара. 

А 14.1 Кубик одноатомного титана со стороной 2 см содержит
4,5·1023 молекул. Найти плотность титана, если его молярная масса равна
48 г/моль.
А 14.2 В круглом стакане диаметром 6 см налита вода. За сутки в результате
испарения уровень воды понизился на 0,5 см. Сколько молекул в среднем
вылетало с поверхности воды за 1 с? π=3.
А 14.3 Поверхность площадью 10 см
2
покрывают серебром. За 1 с на
поверхность осаждается 1018 молекул. Сколько времени потребуется для
осаждения слоя серебра толщиной 5 мкм? Плотность серебра 10,5·103
кг/м
3
,
молярная масса 108 г/моль.
А 14.4 В сосуде объёмом 5 л находится кислород. Определить массу
кислорода в сосуде, если концентрация его молекул равна 9,41·1023
м
– 3
.
А 14.5 Газ аргон находится в сосуде при температуре 17°С. Определить
среднюю кинетическую энергию теплового движения атомов аргона.
А 14.6 В сосуде, заполненном кислородом, средняя кинетическая энергия
поступательного движения молекул равна 1,01·10–20 Дж. Определить
температуру газа в сосуде.
А 14.7 Средняя квадратичная скорость молекул гелия 1500 м/с. Молярная
масса гелия 4 г/моль. Какова температура газа?
А 14.8 Некоторый газ находится при температуре 120°С. Средняя
квадратичная скорость его молекул равна 700 м/с. Определить молярную
массу газа.
А 14.9 Какой объём занимают 136 молей ртути? Молярная масса ртути
200 г/моль, плотность ртути 13,6 г/см
3
.
А 14.10 За какое время (в часах) испарится 240 см
3
воды, если в течение часа
из жидкости вылетают 4·1023 молекул? 
60
А 14.11 Сколько молекул поваренной соли будет находиться в 1 см
3
раствора, полученного при растворении 5·10–3
г соли в 1 дм
3
воды? Молярная
масса соли 58 г/моль. 

А 15.1 Определить давление газа, содержащего 1015 молекул и занимающего
объём 4 см
3
при температуре 237°С.
А 15.2 Газ при температуре 300 К и давлении 2·104 Па имеет плотность
0,320 кг/м
3
. Определить молярную массу газа.
А 15.3 Плотность идеального газа в сосуде 1,2 кг/м
3
. Средняя квадратичная
скорость молекул газа равна 500 м/с. Определить давление газа в сосуде.
В 15.4 Идеальный газ находится при температуре 190°С и давлении 105 Па.
Оценить среднее расстояние между центрами молекул газа.
А 15.5 В 1 дм
3
при давлении 105 Па находятся 3·1021
молекул кислорода.
Определить среднюю квадратичную скорость молекул кислорода в этих
условиях.
А 15.6 Какова плотность воздуха в камере сгорания дизельного двигателя
при температуре 503°С, если давление воздуха равно 400 кПа? Молярная
масса воздуха 29·10–3
кг/моль.
А 15.7 Газ занимает объём 4 л при температуре 7°С. Масса газа 12 г. После
нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равной
0,6 кг/м
3
. До какой температуры нагрели газ?
А 15.8 При изотермическом сжатии газа от объёма 15 л до объёма 5 литров
давление возросло на 2,4·104 Па. Найти первоначальное давление.
А 15.9 Сосуд, содержащий газ под давлением 1,4·105 Па, соединили с
пустым сосудом объёмом 6 л, после чего в обоих сосудах установилось
давление 105 Па. Определить объём первого сосуда, если температура газа не
изменилась.
А 15.10 В горизонтальном цилиндре, закрытом легко скользящим поршнем,
находится идеальный газ под давлением 105 Па. Поршень вдвигают внутрь
цилиндра на одну четверть его длины. Какую силу нужно после этого
приложить к поршню, чтобы удержать его? Площадь поршня 60 см
2
,
температура постоянна.
А 15.11 В цилиндре под поршнем с площадью основания 4 см
2
находится
520 см
3
воздуха. Наружное давление 106 Па. На какое расстояние
переместится невесомый поршень, если на него подействовать силой 100 Н?
Процесс изотермический.
В 15.12 В вертикально расположенном цилиндре под поршнем массой 15 кг
площадью 10 см
2
находится 0,6 л воздуха. На какое расстояние переместится
поршень, если к нему приложить силу, равную 100 Н? Атмосферное
давление 105 Па. Процесс изотермический.
В 15.13 Объём пузырька воздуха по мере всплывания его со дна озера
увеличился в 3 раза. Какова глубина озера? Считать температуру воды на
любой глубине озера одинаковой. Атмосферное давление 105 Па.
В 15.14 На рисунке показан график
зависимости давления газа от
температуры в запаянном сосуде.
Объём сосуда равен 0,4 м
3
. Сколько
молей газа содержится в этом сосуде?
А 15.15 Идеальный газ находится в закрытом сосуде. При нагревании газа на
200°С при постоянном объёме его давление увеличилось в 1,4 раза.
Определить температуру газа до нагревания.
1,0
0,9
290 300 310 320 330 Т, К
1,2
1,1
р, 105 Па
63
В 15.16 На рисунке схематически представлены графики некоторых
процессов в координатах (p, V). Изобразить графики тех же процессов в
координатах (р, Т).
А 15.17 В баллоне находится сжатый газ. Когда часть газа израсходовали,
давление в баллоне уменьшилось в 4 раза, абсолютная температура
понизилась на 25%. Во сколько раз уменьшилась масса газа в баллоне?
А 15.18 Баллон содержит газ при температуре 27°С и некотором давлении.
Какую долю первоначального составит давление в баллоне, если выпустить
из него половину массы газа, а температуру газа понизить до 0°С?
А 15.19 В цилиндре двигателя внутреннего сгорания перед сжатием
температура воздуха равна 47°С. Найти температуру воздуха при
наибольшем сжатии, если его объём уменьшается в 16 раз, а давление
возрастает в 46 раз.
В 15.20 Цилиндрический сосуд делится на две части подвижным поршнем. В
одну часть сосуда помещена некоторая масса водорода, в другую – такая же
масса гелия. Длина сосуда 60 см. На каком расстоянии от основания
цилиндра будет находиться поршень в состоянии равновесия? Молярная
масса гелия равна 4 г/моль, водорода – 2 г/моль.
В 15.21 Сосуд разделён перегородкой на две части с объёмами 1 м
3
и 2 м
3
. В
первой части находится некоторый газ под давлением 2·105 Па, а во второй –
другой газ под давлением 5·105 Па. Какое давление установится в сосуде
после удаления перегородки? Температура постоянна.
В 15.22 Два сосуда одинакового объёма содержат кислород. В одном сосуде
давление 2 МПа и температура 600 К. В другом сосуде давление 2,5 МПа и
температура 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили до температуры
200 К. Определить установившееся давление в сосудах. 

А 16.1 Воздушный шарик при постоянном давлении 1,2·105 Па надули от
объёма 0,5 л до объёма 4 л. Какая при этом была совершена работа?
А 16.2 Определить работу газа при изобарном нагревании, если его объём
увеличился в 2,5 раза. Начальный объём, занимаемый газом, – 3 л, давление
1,3·105 Па.
А 16.3 В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм
2
под поршнем массой 8 кг, скользящем без трения, находится воздух. При
изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 30 см. Какую работу
совершил воздух, если атмосферное давление равно 105 Па?
А 16.4 В цилиндре под невесомым поршнем находится воздух, масса
которого равна 3 кг. В процессе нагревания при постоянном давлении
температура воздуха увеличилась на 100°С. Найти работу, совершаемую
воздухом при расширении. Молярная масса воздуха 29 г/моль.
А 16.5 Газу, находящемуся в цилиндре, закрытом поршнем, передают
1,5 кДж теплоты. В результате этого газ при постоянном давлении 2·105 Па
расширяется и поршень поднимается на 30 см. Площадь поршня 1 дм
2
. Найти
изменение внутренней энергии газа. 
66
В 16.6 Определить работу, совершённую
газом в процессе А–В.
В 16.7 В ходе изобарного процесса 1 моль идеального газа нагревается на
50 К, получив 1660 Дж теплоты. Найти работу, совершённую газом и
изменение его внутренней энергии.
В 16.8 Определить работу, совершённую
газом в замкнутом процессе 1–2–3–4–1, если
V1=2 л, V2=5 л, р1=4·105 Па, р2= 2·106 Па.
В 16.9 Определить работу, совершённую в
процессе 1–2–3, если V1=1,5 л, V2=3,5 л,
р1=4·105 Па, р2= 2·105 Па.
А 16.10 При изобарном расширении азота газ совершил работу 156,8 Дж.
Какое количество теплоты было сообщено газу?
А 16.11 Сосуд, содержащий некоторую массу азота при нормальных
условиях, движется со скоростью 100 м/с. Какова будет максимальная
температура азота при внезапной остановке сосуда? Молярная масса азота
28 г/моль.
С 16.12 Идеальный одноатомный газ расширяется
сначала адиабатно, а затем изобарно. Конечная
температура газа равна начальной. При адиабатном
расширении газ совершил работу 3 кДж. Какая работа
совершена газом за весь процесс 1–2–3?
В 16.13 Идеальный одноатомный газ находится в сосуде объёмом 0,6 м
3
под
давлением 2·103 Па. Определить внутреннюю энергию газа.
В 16.14 Объём идеального одноатомного газа при постоянном давлении
р=2·105 Па увеличился на 0,3 м
3
. Определить увеличение внутренней энергии
газа.
В 16.15 Двум молям одноатомного газа сообщили при изобарном
расширении 8310 Дж теплоты. Определить изменение температуры газа.
В 16.16 В цилиндре при 20°С находится 2 кг воздуха. Определить работу
воздуха при его изобарном нагревании до 120°С. Молярная масса воздуха
29 г/моль.
С 16.17 Одноатомный идеальный газ
переходит из состояния 1 в состояние 2. а)
Определить отношение изменения внутренней
энергии газа к количеству теплоты, полученной
им в этом процессе.
б) Определить изменение температуры газа при
его переходе из состояния 1 в состояние 2, если
в процессе участвуют 2 моля идеального газа.
С 16.18 Один моль идеального газа сначала охладили,
а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К,
увеличив его объём в 3 раза. Какое количество теплоты
отдал газ в процессе 1–2?
С 16.19 10 моль идеального газа охладили, уменьшив
давление в 3 раза. Затем газ нагрели до первоначальной
температуры 300 К. Какое количество теплоты
сообщено газу в процессе 2–3? 

А 17.1 За один цикл газ получает от нагревателя 75 Дж теплоты.
Температура нагревателя втрое больше температуры холодильника.
Определить работу, совершаемую идеальной тепловой машиной за один
цикл.
А 17.2 Температура нагревателя идеального теплового двигателя 127°С, а
холодильника 7°С. От нагревателя в 1 секунду двигатель получает 50 кДж
теплоты. Какое количество теплоты отдаётся холодильнику за 1 секунду?
А 17.3 КПД теплового двигателя равен 25%. Во сколько раз количество
теплоты, полученное двигателем от нагревателя, больше совершённой им
полезной работы?
А 17.4 Определить теоретически возможный КПД теплового двигателя, если
известно, что температура нагревателя больше температуры холодильника в
1,6 раза.
А 17.5 КПД теплового двигателя 40%. Определить температуру
холодильника, если температура нагревателя равна 327°С.
А 17.6 Идеальная тепловая машина получает от нагревателя 2,5 кДж
теплоты. Температура нагревателя 127°С, температура холодильника 27°С.
Найти работу, совершаемую машиной, и количество теплоты, отдаваемое
холодильнику.
В 17.7 В паровой турбине расходуется 350 г дизельного топлива на
выработку 3,6 МДж механической энергии. Температура поступающего в
турбину пара 250°С, температура холодильника 30°С. Вычислить КПД
Q2
Q1
Нагреватель
Т1
Холодильник
Т2
Рабочее тело
(идеальный
газ) 
70
турбины и сравнить его с КПД идеальной тепловой машины. Удельная
теплота сгорания дизельного топлива 46 МДж/кг.
А 17.8 КПД теплового двигателя был равен 20%. Каким станет КПД, если
количество теплоты, получаемой от нагревателя, увеличится на 20%, а
количество теплоты, отдаваемой холодильнику, уменьшить на 20%?
В 17.9 КПД двигателя реактивного самолёта равен 20%. При полёте со
скоростью 1800 км/ч двигатель развивает силу тяги 92 кН. Определить
расход топлива за 1 час полёта. Удельная теплота сгорания керосина
45 МДж/кг.
В 17.10 Реактивный самолёт имеет четыре двигателя, каждый из которых
может развить силу тяги 50 кН. Определить массу топлива, необходимую
самолёту для полёта на расстояние 5·103
км, если КПД двигателя 30%.
Удельная теплота сгорания топлива 40 МДж/кг.
В 17.11 Обычный тепловой двигатель и идеальная тепловая машина
потребляют в час одинаковое количество одного и того же топлива.
Мощность теплового двигателя равна 3 кВт при КПД, равном 10 %. Найти
мощность идеальной тепловой машины, если известно, что в ней
температура нагревателя на 20% превышает температуру холодильника.
С 17.12 С постоянной массой одноатомного идеального газа проводят цикл
1–2–3–1. Найти КПД цикла.

С 17.13 Рассчитать КПД тепловой машины, рабочим телом которой является
одноатомный идеальный газ, если она совершает цикл, изображённый на
рисунке.

А 18.1 Какое количество теплоты необходимо для нагревания куска железа
объёмом 50 см
3
от температуры 30°С до температуры 330°С? Удельная
теплоёмкость железа 450 Дж/(кг·К), плотность железа 7,8 г/см
3
.
А 18.2 Определить удельную теплоёмкость меди, если для нагревания куска
меди массой 2 кг от 20°С до 120°С потребовалось 80 кДж энергии.
А 18.3 Какая масса льда расплавится, если калориметру, в котором
находится лёд, передать 66 кДж теплоты? Начальная температура льда 0°С.
А 18.4 Какую энергию надо затратить, чтобы расплавить серебряный слиток
массой 200 г, взятый при температуре 20°С? Температура плавления серебра
960°С, удельная теплоёмкость серебра 230 Дж/(кг·К), удельная теплота
плавления 88 кДж/кг.
В 18.5 В сосуд, содержащий 10 кг льда при 0°С, влили 5 кг воды, взятой при
90°С. Какое количество льда останется в твёрдом состоянии?
В 18.6 Для охлаждения 10 кг воды, взятой при температуре 30°С, в неё
бросают лёд, температура которого 0°С. Сколько льда требуется бросить в
воду, чтобы вода охладилась до 20°С? 
73
В 18.7 В воду, нагретую до температуры 100 °С, помещают стальной шар,
температура которого 110°С. Определить массу шара, если масса
испарившейся воды 2 г. Удельная теплоёмкость стали 460 Дж/(кг·К).
В 18.8 В калориметр, содержащий 100 г льда при температуре 0°С, налили
150 г воды, имеющей температуру 60°С. Определить температуру воды в
калориметре после установления теплового равновесия.
В 18.9 Определить температуру смеси, образовавшейся при смешивании
двух жидкостей одинаковой массы с одинаковыми теплоёмкостями, если
температура первой жидкости 250 К, а второй – 350 К.
В 18.10 Смешивают жидкости с одинаковой теплоёмкостью, но с разными
массами (m2=2m1). Какова будет температура смеси, если до смешивания
температура первой жидкости была равна 20°С, второй – 80°С?
А 18.11 Какое количество теплоты получит человек, выпив глоток чая
массой 20 г, если температура чая 46,5°С? Нормальная температура тела
человека 36,5°С.
В 18.12 Какова полная теплоёмкость системы, если 50 г воды налить в
алюминиевую кружку массой 200 г? Удельная теплоёмкость воды
4200 Дж/(кг·К), алюминия 880 Дж/(кг·К).
А 18.13 В стакан, содержащий 100 г воды при температуре 20°С, доливают
ещё 150 г воды при температуре 80°С. Определить температуру воды в
стакане.
В 18.14 В калориметр со 100 г льда при 0°С впущен пар, взятый при 100°С.
Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь
лёд растает?
В 18.15 В теплоизолированном сосуде находится 1 кг льда и вода при 0°С. В
сосуд впускают водяной пар при 100°С. Найти минимальную массу пара, при
которой весь лёд расплавится.
А 18.16 Определить мощность электрочайника, в котором 1,5 л воды, взятой
при 20°С, за 5 минут доведены до кипения.
А 18.17 Найти КПД газовой горелки, если на нагревание 5 л воды на 60°С
израсходовано 80 г газа. Удельная теплота сгорания газа 36 МДж/кг.
В 18.18 В электрический кофейник налили 0,45 л воды при температуре
30°С и включили нагреватель. Через какое время после включения выкипит
вся вода? Мощность нагревателя 1 кВт, КПД нагревателя 90%.
В 18.19 В электрочайник налили 0,75 л воды и включили его в сеть. Через
20 минут после включения вся вода выкипела. Мощность нагревателя 2 кВт,
КПД нагревателя 80 %. Какова была начальная температура воды?
С 18.20 В кастрюлю налили воды, взятой при температуре 10°С, и поставили
кастрюлю на электроплитку. Через 10 минут вода закипела. Через какое
время вода полностью испарится?
А 18.21 С какой высоты упал свинцовый шар, если он нагрелся при падении
на 3°С? Удар неупругий. В теплоту превратилось 40% механической энергии
шара. Удельная теплоёмкость свинца 130 Дж/(кг·К).
А 18.22 Пуля массой 15 г, летящая без вращения, попадает в кусок парафина,
масса которого много больше массы пули. Температура пули и парафина
74
равна температуре плавления парафина. Определить скорость пули, если
масса расплавленного парафина равна 2 г. Удельная теплота плавления
парафина 150 кДж/кг.
А 18.23 Прямоугольный сосуд разделён пополам вертикальной убираемой
перегородкой. В одну половину налили 10 кг жидкости до уровня 1 м.
Определить, какое количество теплоты выделится в процессе выравнивания
уровней, если убрать перегородку. На сколько изменится температура
жидкости, если её удельная теплоёмкость 2,5 кДж/(кг·К)?
А 18.24 Два одинаковых свинцовых шара летят навстречу друг другу.
Определить температуру шаров после столкновения, если скорости шаров
одинаковы и равны 130 м/с, а до столкновения шары имели температуру
300 К. Удар считать абсолютно неупругим. Удельная теплоёмкость
свинца 130 Дж/(кг·К).
В 18.25 Свинцовая пуля пробивает деревянную стенку, изменяя свою
скорость от 400 м/с до 100 м/с. Какая часть пули расплавилась, если на
нагревание пули идёт 60% потерянной механической энергии? Температура
пули до удара 67°С. Удельная теплота плавления свинца 23·103 Дж/кг.
В 18.26 Молот, масса которого 5 т, падает с высоты 0,5 м на железную
заготовку массой 100 кг. Сколько раз должен упасть молот, чтобы
температура заготовки поднялась на 8 К? На нагревание заготовки идёт 80%
энергии молота при ударе.
В 18.27 Рабочий, забивая железный гвоздь массой 50 г, ударяет молотком
10 раз. Масса молотка 0,5 кг, скорость в момент удара 12 м/с. На сколько
градусов нагреется гвоздь, если считать, что половина энергии молотка
пошла на нагревание гвоздя? Удельная теплоёмкость железа 460 Дж/(кг·К).
В 18.28 Сани массой 250 кг равномерно движутся по горизонтальному пути
и проходят расстояние 1,5 км. Сколько снега расплавится под полозьями
саней, если всё количество теплоты от трения идёт на плавление снега?
Температура снега 0°С, удельная теплота плавления 3,3·105 Дж/кг.
Коэффициент трения полозьев о снег равен 0,03. 

$IMAGE9 $

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Категория: Физика | Добавил: Админ (06.04.2016)
Просмотров: | Теги: губина | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar