Тема №6122 Ответы к задачам по физике Козел (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Козел (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Козел (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.

Ответы в самом низу встроенного документа

1.131. Пуля массой т, летящая горизонтально со
скоростью по, попадает в покоящийся на горизонталь­
ном шероховатом столе деревянный шар массой М и
радиусом R на расстоянии I ниже центра масс шара
и застревает в нем. Найти установившуюся скорость
v шара. Считать, что т <С М.
1.132. Пуля массой т, летящая горизонтально со
скоростью п0, попадает в покоящийся на горизонталь­
ном шероховатом столе
металлический шар мас­
сой М и радиусом R на
расстоянии R/2 выше
центра масс шара и рико­
шетом отскакивает от не­
го вертикально вверх
(рис. 1.25). Спустя неко­
торое время движение
шара по столу переходит
в равномерное качение со
скоростью О]. Определить скорость п пули после
удара по шару.
ЫЗЗ. В лежащий на столе шар массой М и радиу­
сом R попадает пуля массой т, летящая со скоростью
По и вращающаяся вокруг своей оси с угловой скоро­
стью <о0. Радиус инерции пули равен г. Пуля застре­
вает в центре шара. Найти энергию U7, потерянную
при проникновении пули в шар. За время проникнове­
ния пули смещением шара пренебречь.
1.134. Однородный шар радиусом R, вращающийся
с угловой скоростью шо, положен на горизонтальную
2* 35
плоскость так, что ось его вращения наклонена под
углом ср к вертикали. Определить скорость v и угло­
вую скорость а вращения шара, которые устанавли­
ваются после того, как проскальзывание шара по пло­
скости прекратится. Трением качения пренебречь.
1.135. К середине однородного стержня массой т
и длиной /, верхний конец которого подвешен на шар­
нире, прикреплена горизонтальная пружина жестко­
стью х. В положении равновесия пружина не деформи­
рована. Найти период Т малых колебаний стержня
в плоскости, проходящей через пружину и стержень.
1.136. В центре обруча массой /и, и радиусом R с
помощью легких спиц укреплен сплошной шар радиу­
сом R/2 и массой m2 = 2m\ (рис. 1.26). Обруч висит
на гвозде А. Найти период Т его малых колебаний.
А
1.137. Маятник имеет вид обруча, висящего на лег­
кой планке (рис. 1.27). Радиус обруча равен R , рас­
стояние от центра обруча до точки подвеса маятника
2R. Найти период Т малых колеба­
ний маятника.
1.138. Обруч массой m и радиу­
сом R приварен к другому обручу
такой же массы и радиуса 2 R
(рис. 1.28). Система стоит на гори­
зонтальном столе. Определить пе­
риод Т ее малых колебаний.
1.139. Ось дверцы шкафа шири­
ной Ъ образует с вертикалью угол
а. Считая дверцу однородной тон­
кой пластиной и пренебрегая трением, найти период
Т ее малых колебаний относительно положения рав­
новесия.
1.140. На абсолютно гладкой винтовой шпильке с
шагом резьбы h и внутренним диаметром d находится
Рис. 1.28
36
цилиндрическая гайка массой М с внешним диаметром
D (рис. 1.29). Гайка зажата с торцов двумя спираль­
ными пружинами жесткостью щ и и2. При вращении
гайки концы пружин свободно про­
скальзывают по торцевым поверхно­
стям гайки. Найти период Т колебаний
гайки.
1.141. Орбитальная станция, совер­
шающая оборот вокруг планеты за пе­
риод Г0 = 1,5 ч, состоит из двух одина­
ковых отсеков, соединенных тросом
длиной 100 ч. Найти положение рав­
новесия системы относительно продол­
жения радиуса планеты и период Т
колебаний вокруг этого положения.
1.142. Ворот представляет собой деревянный ци­
линдр с ручкой, изготовленной из металлического
прута с линейной плотностью р; = 2 кг/м, радиус ко­
торого можно считать
пренебрежимо малым по
сравнению с радиусом во­
рота (рис. 1.30). Опреде­
лить период Т малых ко­
лебаний колодезного во­
рота около положения
равновесия. Линейные
размеры ворота-. 1=1 м,
2 г = 0,2 м, а = 0,3 м.
I
Г
Рис. 1.30
Плотность дерева принять равной р = 700 кг/м3. Тре­
нием в подшипниках пренебречь.
1.143. Два одинаковых стальных бруска длиной
/ = 0,1 м (плотность р = 7,8-!03 кг/м3, модуль Юнга
Дю = 2 - 10й Па) сталкиваются торцами. Рассматри­
вая упругие волны, оценить время t соударения бру­
сков. При каких скоростях v брусков возникнут
неупругие явления, если предельное давление стали
р = 2 - 108 Па?
1.144. Найти упругую энергию W, запасенную в
шаре радиусом R, имеющем модуль объемного сжатия
К и подвергнутом всестороннему давлению р.
1.145. На абсолютно гладкой поверхности лежит
брусок длиной I квадратного сечения со стороной Ь,
изготовленный из однородного материала, модуль
Юнга Е ю которого известен. Начиная с определен­
ного момента на один из концов бруска начинает
37
действовать сила F, равномерно распределенная по
всему сечению бруска. Найти изменения длины Д/ и
объема ДУ бруска.
1.146. Однородный круглый резиновый жгут дли­
ной I и диаметром D помещен в стальную трубку с за­
крытым концом того же диаметра (рис. 1.31). На ко­
нец жгута со стороны открытого конца трубки на­
чинает действовать сила
F, равномерно распреде­
ленная по сечению жгута.
Определить, насколько
уменьшится при этом дли­
на Д/ жгута? Упругие
константы резины считать
известными.
1.147. Определить максимальное давление р, кото­
рое может произвести вода при замерзании. Плот­
ность льда равна рл = 0,917 г/см3, модуль Юнга Е ю —
_ _ = 2 ,8 -1 0 10 Па, коэффициент Пуас­
сона ц = 0,3.
1.148. В цилиндрический сосуд
налита вода до высоты /г. В дне со­
суда проделано круглое отверстие
радиусом гq (рис. 1.32). Найти ра­
диус струи воды, вытекающей из
отверстия, в зависимости от рас­
стояния до дна сосуда, г (у).
1.149. Однородный тонкий упру­
гий стержень вращается в горизон­
тальной плоскости вокруг оси, проходящей через один
из его концов, с постоянной угловой скоростью.
В некоторый момент времени стержень срывается с оси.
Во сколько раз изменится
при этом его относительное
удлинение (рассчитанное по
отношению к длине покоя­
щегося стержня)?
1.150. В цилиндрическом
сосуде с площадью основа­
ния 5 ] налита вода до вы­
соты h. Возле дна сосуда проделано небольшое отвер­
стие площадью S 2■ Определить время t вытекания
воды.
1.151. Цилиндрический сосуд высотой h погружен
в воду на глубину А0 (рис. 1.33). В дне сосуда пло-
Рис. 1.33
38
щадыо S появилось маленькое отверстие площадью
5[. Определить время t, через которое сосуд утонет.
1.152. В бассейне испытывается модель корабля а
0,01 натуральной величины. Проектная скорость ко­
рабля равна и = 36 км/ч. Найти скорость и, с кото­
рой надо буксировать модель, чтобы картина грави­
тационных волн была подобна натуре.
1.153. Оценить методом размерностей фазовую
скорость волн на поверхности жидкости, пренебрегая
влиянием поверхностного натяжения и конечной глу­
бины.

2.1. Три сосуда объемами VQ, Vu V2, содержащие
идеальный газ, соединены тонкими трубками. Вна­
чале все три сосуда находятся при одной и той же
температуре Т0, давление в них равно р0. Затем сосуд
объемом 1/0 оставляют при температуре Т0, а сосуды
объемами Vi и V2 нагревают до температур Т] и Т2.
Найти давление р, установившееся в сосудах. Объ­
емом трубок пренебречь.
2.2. Температура между двумя оконными рамами
изменяется по линейному закону от Г, до Г2 > 7 ’1.
Площадь окна равна S, расстояние между рамами I,
молярная масса воздуха р. Определить массу m воз­
духа, заключенного между
рамами при атмосферном
давлении р0.
2.3. Вычислить молярную
теплоемкость С (К) идеаль­
ного газа, совершающего
процесс, показанный на
рис. 2.1. Его параметры р0
и Va определены на ри­
сунке. Значение параметра y = Cp/ C v считать извест­
ным. Какой максимальной температуры Ттах дости­
гает газ в этом процессе? Указать политропические
процессы, графики которых на рК-диаграмме касают­
ся прямой, представленной на рис. 2.1, в точках, со­
ответствующих С(К) = 0 и С'(К) = оо.
39
2.4. Молярная теплоемкость газа в некотором про­
цессе постоянна и равна С = (17/6) Я, а у = 7/5. Как
зависит давление газа р от его температуры Т в этом
процессе?
2.5. Для идеального газа с произвольным показа­
телем адиабаты у найти уравнение процесса, при ко­
тором молярная теплоемкость С зависит от темпера­
туры Т по закону С = £Т2, где | = const.
2.6. Идеальный газ сжимается под поршнем в ци­
линдре так, что уходящая в окружающую среду теп­
лота равна приращению внутренней энергии газа.
Определить работу А внешних сил, затраченную на
сжатие одного моля газа при изменении объема в два
раза. Чему равна теплоемкость С в этом процессе?
Начальная температура газа равна Т0, теплоемкость
при постоянном объеме — Cv, показатель адиаба­
ты — у-
2.7. Доказать, что для вещества с произвольным
уравнением состояния температурный коэффициент
объемного расширения (3, температурный коэффициент
давления уд и изотермический коэффицент всесторон­
него сжатия х т связаны соотношением (3 = удхт.
2.8. Теплоизолированный сосуд разделен тонкой
неподвижной теплопроводящей перегородкой АВ на
две части (рис. 2.2). В од­
ной находится моль газооб­
разного водорода Н2, в дру­
гой — моль газообразного
гелия Не. Начальное со­
стояние системы равновес­
ное, причем оба газа име­
ют одинаковое давление и
одинаковую температуру Го = 293 К. Затем поршень
CD адиабатически и квазистатически выдвигают, в ре­
зультате чего объем гелия увеличивается в два раза.
Какова будет установившаяся температура Т обоих
газов после расширения?
2.9. Теплоизолированный сосуд закрыт подвижным
поршнем. Исходный объем под поршнем разделен не­
проницаемой перегородкой на две равные части,
В одну часть помещен идеальный газ, а вторая отка­
чана до высокого вакуума. Затем перегородка уби­
рается, и газ заполняет весь объем сосуда. После
этого газ нагревают, заставляя его последовательно
совершать два процесса: 1 — процесс при постоянном
А С
Н2 Не
В в
Рис. 2.2
40
давлении, в результате которого объем газа увеличи­
вается в четыре раза, 2 — процесс при постоянном
объеме, в результате которого восстанавливается
исходное давление газа. В обоих процессах газу со­
общается одинаковое количество теплоты. Определить
показатель адиабаты газа у.
2.10. Положительную или отрицательную работу А
совершает идеальный газ при круговом процессе
1 — 2 — 3 — 1 (рис. 2.3)? Че­
му равна эта работа для т
граммов газа? Начальный и
конечный объем и темпера­
тура газа равны Vi, и
V2, Т2.
2.11. Две органные трубы
одинаковой длины продува­
ют: одну воздухом при ком­
натной температуре Т0, а
другую — гелием. Опреде­
лить температуру Т гелия,
при которой тоны второй трубы будут на одну ок­
таву выше (отношение частот равно двум) соответ­
ствующих тонов первой трубы. Показатели адиабаты
воздуха и гелия, а также их молярные массы из­
вестны.
2.12. Найти скорость v адиабатического истечения
струи идеального газа из сосуда через маленькое от­
верстие в вакуум, если известны скорость s звука в
газе и показатель адиабаты у.
2.13. Вычислить, во сколько раз стартовая масса
одноступенчатой ракеты та должна превышать ее ко­
нечную массу т, чтобы ракета могла достичь первой
космической скорости щ. Принять, что истечение в ва­
куум продуктов горения в двигателе ракеты происхо­
дит по идеальному адиабатическому процессу с пока­
зателем адиабаты у = 1,2. Средняя молярная масса
продуктов горения равна ц = 30 г/моль, температура
горения Т = 3000 К. Влиянием силы тяжести и трения
о воздух на участке ускорения ракеты пренебречь.
2.14. Оценить давление р у самого «носа» ракеты,
если число Маха Л — 5, а давление на высоте полета
ракеты р0 = 0,3 атм. Считать процесс сжатия газа
адиабатическим с показателем адиабаты у, а ско­
рость газа относительно ракеты у ее «носа» равной
нулю.
41
2.15. Определить к. п. д. цикла К, проходящего по­
следовательно через состояния: 1) 2р, V; 2) 2р, 8Г;
3) р, 41/; 4) р, 2V. Газ одноатомный, все участки
цикла политропические. (Под к. п. д. понимается от­
ношение полной работы за цикл к сумме теплот по
всем участкам цикла, где рабочее тело поглощает
тепло.)
2.16. Одноатомный идеальный газ, находящийся
при давлении р г и объеме 1/ ь изобарически сжимается
до объема = V'i/4, а затем по политропе перево­
дится в состояние p3 = 8pi и = Г1/ 8. После этою
происходит изобарическое расширение до объема
1/4 = l/i/4. Далее газ по политропе возвращается в
первоначальное состояние. Найти к. п. д. цикла К.
2.17. При адиабатическом сжатии жидкости отно­
сительное изменение объема составляет Д1/ / 1/ = 0,1 %,
а температура поднимается на ДГ = 1 К. Найти по
этим данным отношение CP/ C V, если температурный
коэффициент объемного расширения жидкости р =
= 10-4 К -1. Чему равно приращение давления Др в
жидкости, если ее температурный коэффициент дав­
ления уд = Ю5 Па/К?
2.18. Во сколько раз изменится к. п. д. двигателя
внутреннего сгорания, если коэффициент сжатия п
увеличить с гы = 5 до п2 = 10?
Указание. Реальный цикл двигателя заменить
идеальным замкнутым циклом, состоящим из двух
изохор и двух адиабат, а рабочее вещество считать
многоатомным идеальным газом.
Рис. 2.4
2.19. Идеальный двухатомный газ совершает цикл,
изображенный на рис. 2.4. Найти полную работу А
за цикл и вычислить к. п. д. К.
2.20. Атмосфера Земли может рассматриваться как
гигантская тепловая «машина», в которой роль нагре­
вателя и холодильника играют экваториальная зона
42
и зоны полюсов, а источником энергии является сол­
нечная радиация. Считая, что полный поток солнеч­
ной энергии, поступающей на Землю, равен % v —
= 1,7-1017 Вт, а к. п. д. К рассматриваемой «машины»
на порядок меньше максимально возможного, оценить
среднюю мощность Р, расходуемую на образование
ветров, в расчете на 1 м2 земной поверхности. Обсу­
дить физические причины, вследствие которых
К /Стах.
2.21. Доказать, что для вещества с произвольным
уравнением состояния, описываемым однозначной
функцией Т = Т ( р , V), две политропы не могут встре­
чаться более чем в одном состоянии.
2.22. Изобразить на рК-диаграмме и проанализи­
ровать с помощью термодинамических тождеств цикл
Карно для тепловой машины, работающей на веще­
стве, для которого во всей рабочей области
(др/дТ) v < 0. Указать расположение «горячен» и
«холодной» изотерм и установить знаки теплоты на
обеих изотермах.
2.23. Имеется N молей льда при температуре плав­
ления Тпя и окружающая среда, находящаяся при
температуре Т > Тпя. Найти максимальную работу
И тах , которая может быть совершена в подобной си­
туации, считая, что вся система адиабатически изо­
лирована и масса льда пренебрежимо мала в сравне­
нии с массой среды. Зависимостью молярной тепло­
емкости воды Св от температуры пренебречь.
2.24. Какую максимальную работу А тах можно по­
лучить от циклически действующей машины, нагрева­
телем которой служит масса т\ = 1 кг воды при на­
чальной температуре Г, = 373 К, а холодильником —
т2 = 1 кг льда при температуре Г2 = 273 К, к мо­
менту, когда весь лед растает? Чему будет равна тем­
пература воды Т в этот момент? Удельная теплота
плавления льда равна *7 = 335 кДж/кг, зависимостью
удельной теплоемкости воды от температуры пре­
небречь.
2.25. В объеме Vi = 3 л находится Ni = 0,5 моль
кислорода 0 2, а в объеме К2 = 2 л находится Nq =
= 0,5 моль азота N2 при температуре Т = 300 К-
Найти максимальную работу Л т ах, которая может
быть совершена при смешивании этих газов в суммар­
ном объеме Vi + V2 в изотермическом и адиабатиче­
ском процессах. Оба газа считать идеальными.
43
2.26. Найти приращение энтропии AS одноатом­
ного идеального газа при политропическом сжатии
вдвое от первоначального объема, если в ходе всего
процесса приращение внутренней энергии равно по­
ловине работы сжатия, совершенной над газом.
2.27. В двух сосудах находится по одному молю
идеального газа. Температура газа в обоих сосудах
одинакова, давление в первом сосуде р и а во вто­
ром— р2. Найти приращение энтропии AS системы
после соединения сосудов для случаев, когда газы
одинаковы и когда различны.
2.28. В замкнутой трубе объемом V находится
смесь двух идеальных газов по N молей каждого.
нюю точку газы полностью
разделяются. Найти работу А, совершаемую внеш­
ними силами при изотермическом квазистатическом
перемещении поршней, и сравнить отношение А/Т
(где Т — термодинамическая температура) с прира­
щением полной энтропии газов.
2.29. Адиабатически изолированный сосуд разде­
лен перегородкой на две равные части, одна из кото­
рых пуста, а в другой находится 1 моль двухатомного
идеального газа при температуре Т0. Перегородку
удаляют, и после того как газ равномерно заполняет
весь сосуд, этот газ квазистатически сжимают до на­
чального объема теплонепроницаемым поршнем. Чему
равны приращения энтропии AS и температуры АГ
газа по сравнению с их первоначальными значениями?
2.30. Воздух, находящийся в замкнутом теплоизо­
лированном объеме V — 100 м3, является нагревате­
лем идеальной холодильной машины, потребляющей
мощность Р = 100 Вт. Начальная температура воз­
духа Г ВОад = 300 К, начальное давление р = 1 атм,
температура холодильной камеры Тх = 273 К. Оце­
нить, какое время / должна проработать машина, что­
бы температура воздуха в этом объеме повысилась на
АГ = 1 К.
2.31. Серебряная проволока диаметром d = 1 мм
адиабатически нагружается силой F = 1 0 Н при ком­
натной температуре Г = 300 К. Полагая, что удель­
44
ная теплоемкость серебра равна с = 234 Д ж /(к г-К ),
плотность р = 104 кг/м3, а температурный коэффи­
циент линейного расширения а = 1,9-10-5 К-1, опре­
делить изменение температуры ДТ проволоки.
2.32. В расположенном вертикально теплоизолиро­
ванном цилиндре радиусом г имеется теплопроводя­
щий поршень массой т. Первоначально он закреплен
так, что делит цилиндр на две равные части. В каж­
дой из этих частей содержится N молей одного и того
же идеального газа при давлении р и температуре Т.
Крепление поршня удаляется, и под действием силы
тяжести он опускается. Определить приращение эн­
тропии AS системы к моменту установления равнове­
сия. Считать, что itrV ^ mg.
2.33. Гелий, первоначально находившийся в сосуде
объемом V = 20 л при давлении р = 1 атм, продиф-
фундировал наружу. Найти приращение энтропии AS
гелия и вычислить минимальную работу Атщ, кото­
рую нужно затратить, чтобы собрать из атмосферы в
сосуд такое же количество гелия.
Указание. В обычном воздухе на 1 атом гелия
приходится 107 молекул других газов.
2.34. В ударной волне нагревание газа происходит
настолько быстро, что первоначально нагревание от
исходной температуры Т0 до высокой температуры Т\
происходит лишь по внешним поступательным и вра­
щательным степеням свободы. После этого постепенно
возбуждаются внутренние, т. е. колебательные, сте­
пени свободы; этот процесс называется «колебатель­
ная релаксация». Найти отношение температур двух­
атомного газа после колебательной релаксации (Г2)
и до нее (7 \), а также изменение энтропии моля газа
при релаксации в условиях, когда kb 7\ > йш и к ъТй ^
<С Йш, где ш — круговая частота
внутримолекулярных колебаний,
/>б — постоянная Больцмана. Счи­
тать, что релаксация происходит
при постоянном давлении и в
условиях тепловой изоляции.
2.35. Два цилиндра, заполнен­
ных одинаковым идеальным двух- Рис. 2.6
атомным газом, сообщаются с по­
мощью узкой трубки; оба они закрыты поршнями, ко­
торые поддерживают в газе постоянное давление р =
= 3 атм (рис. 2.6). Первоначально цилиндры разде­
45
р р
ш ш
г,
h
V,
лены, причем значения объемов и температур равны
Vi = 1 л, 1Л> = 2 л, Т, = 300 К, Ti — 600 К. После со­
единения цилиндров происходит выравнивание темпе­
ратур. Найти конечную температуру Гк, совершаемую
работу А и приращение энтропии AS. Считать процесс
адиабатическим.
2.36. Давление насыщенного водяного пара при
Т = 290 К равно р = 0,02 атм. Пар первоначально за­
нимает объем 10 л. Затем он изотермически сжи­
мается, так что половина его конденсируется. Удель­
ная теплота парообразования при этой температуре
равна Л = 2460 кДж/кг. Най­
ти приращение энтропии AS
системы. Пар считать идеаль­
ным газом.
2.37. Найти к. п. д. цикла К,
изображенного на рис. 2.7. Все
процессы политропические,
5 — адиабата, Т — изотерма,
7'2 = 2Г1. Уравнение состояния
является произвольным.
2.38. Ртуть сжимают изо­
термически при температуре
давление от 0 до р = 10 атм
Масса ртути m = 1 кг. Найти работу А, совершенную
над ртутью, и количество теплоты Q, полученное ею
Изотермический коэффициент всестороннего сжатия
ртути равен xr = 4-10~6 атм-1. Температурный коэф­
фициент объемного расширения р = 2 - 10-4 К-1, плот­
ность ртути р = 13,6 г/см3.
Рис. 2.7
Т = 300 К, повышая
§ 2.2. Реальные газы. Теплопроводность. Вязкость
2.39. Моль гелия занимает объем 1/ = 0,1 л и на­
ходится при температуре Т = 0°С. Измерение вели­
чины Ср/Су — 1 в этих условиях показало, что она
превышает на 3 % свое значение для разреженного
газа. Найти постоянную а для гелия, используя урав­
нение Ван-дер-Ваальса. Членами высшего порядка
(пропорциональными а 2, a b , Ь2) пренебречь.
2.40. Атмосфера Венеры почти целиком состоит из
углекислого газа С 02. На поверхности планеты плот­
ность газа р = 0,07 г/см3, его температура Т = 750 К.
Найти давление р газа. Газ считать вандерваальсов-
скцм с критическими параметрами рлр = 73 атм,
46
VKP = Q4 см3/моль. Провести сравнение с давлением
Рид идеального газа при тех же условиях.
2.41. Один моль газа Ван-дер-Ваальса расширяет­
ся по политропе ( V — b)T = const. Определить при­
ращение энтропии AS газа, если его температура из­
менилась от 7\ до Т2. Считать, что теплоемкость Cv
задана и не зависит от температуры.
2.42. Цикл состоит из двух изохор с объемами Vi
и V2 и двух адиабат. Рабочим веществом является
газ Ван-дер-Ваальса, постоянная b которого задана, а
теплоемкость Cv не зависит от температуры. Опреде­
лить к. п. д. цикла К-
2.43. Один моль (N = 1 моль) азота сжат при тем­
пературе ^ = 273 К до объема, равного Va= l л.
Критические параметры азота равны Гкр= 1 2 6 К ,
Ккр = 0,12 л/моль. Найти приращение его энтропии
AS при расширении до атмосферного давления без
подвода теплоты и без совершения работы. Считать,
что в сжатом состоянии азот подчиняется уравнению
Ван-дер-Ваальса, а в расширенном ведет себя как
идеальный газ. Теплоемкость Cv задана и не зависит
от температуры.
2.44. В вертикальном цилиндре под массивным
поршнем площадью S находится 1 моль газа Ван-дер-
Ваальса, для которого постоянная b известна. Найти
частоту о) малых колебаний поршня около положения
равновесия, считая процесс сжатия и разрежения изо­
термическим, причем 7' = 27’кр. Равновесный объем
газа в условиях опыта принять равным критическому.
Внешним давлением пренебречь. ■
2.45. Найти адиабатическую скорость s звука в
газе Ван-дер-Ваальса в критической точке. Постоян­
ные а и b газа и его молярную массу р считать извест­
ными. Теплоемкость Cv задана и не зависит от темпе­
ратуры.
2.46. В два стоящих рядом сосуда опущен U-образ-
ный медный стержень с поперечным сечением S =
= 1 см2. В каждый сосуд налита вода массой m =
= 900 г. Начальные температуры воды в сосудах
(7’|)0 = 65°С, (Т2)о = 10,6°С. Находящаяся в воздухе
часть стержня имеет длину / = 24 см. Через какое
время t разность температур между сосудами сде­
лается равной Г] — Г2 = 20°С? Считать, что тепло­
обмен между сосудами осуществляется исключительно
через стержень и без потерь, а внутри каждого сосуда
41
температура быстро выравнивается. Теплопроводность
меди равна йх = 3,9 В т/(см -К ), теплоемкостью стерж­
ня пренебречь.
2.47. Жидкий гелий при температуре 7\ и давле­
нии насыщенных паров течет по цилиндрической квар­
цевой трубке (внутренний радиус трубки г\, внеш­
ний-— г2), наружная поверхность которой омывается
жидким азотом при температуре Т2. При таких низких
температурах теплопроводность кварца сильно зави­
сит от температуры: йт — £Т3, £ = const. На какую
максимальную длину I может быть рассчитан такой
трубопровод для подачи жидкого гелия с массовым
расходом на выходе mt (в г/с), если допустимые по­
тери жидкости на испарение составляют 50 %? Удель­
ная теплота парообразования равна Л.
2.48. Найти приращение энтропии AS 132 г угле­
кислого газа в процессе, в результате которого его
динамическая вязкость уменьшилась в два раза, а
число ударов молекул в расчете на 1 см2 стенки со­
суда за 1 с уменьшилось в четыре раза.
2.49. Найти приращение энтропии AS 64 г газооб­
разного кислорода в процессе, в результате которого
его теплопроводность возросла в два раза, а коэффи­
циент диффузии остался неизменным.
2.50. В дне сосуда с жидким гелием образовалась
щель шириной do=>10- 4 см и длиной 1 = 5 см. Тол­
щина дна сосуда d — 0,5 мм. Найти максимальную
скорость ит ах гелия в щели и массовый расход mt
жидкости в единицу времени, если высота столба ге­
лия над дном сосуда равна h — 20 см. Плотность и
динамическая вязкость гелия равны р — 0,15 г/см3,
г) = 3,2-10-5 П. Считать течение ламинарным.
2.51. Проволоку радиусом r\ = 1 мм протягивают
с постоянной скоростью U o= 10 см/с вдоль оси трубы
радиусом г2= 1 см, которая заполнена жидкостью с
динамической вязкостью т] — К)-2 П. Найти силу тре­
ния FTр, приходящуюся на единицу длины проволоки,
и распределение скоростей и (г) жидкости вдоль ра­
диуса трубы. Считать течение ламинарным.
2.52. Длинная вертикальная трубка длиной I и
радиусом го заполнена жидкостью, для которой кине­
матическая вязкость равна v. За какой промежуток
времени / вся жидкость вытечет из трубки под дей­
ствием силы тяжести? Влиянием сил поверхностного
натяжения пренебречь. Процесс установления ско­
48
рости жидкости считать мгновенным, а течение ла­
минарным.
2.53. Вода вытекает из широкого открытого сосуда
через горизонтальный цилиндрический капилляр ра­
диусом r0 — 1 мм и длиной I — 10 см, расположенный
у дна сосуда. Какая мощность Р расходуется на вы­
деление теплоты, если высота воды в сосуде Л — 5 см.
Считать течение ламинарным, динамическую вязкость
г) « 10"2 П.
2.54. В плоской камере, доверху заполненной во­
дой, вращается горизонтальный диск радиусом г =
= 20 см (рис. 2.8). Какая
мощность Р необходима для
его вращения с частотой
I = 5 с-1, если диск нахо­
дится на расстояниях U =
= 5 мм от верхней и h =
= 10 мм от нижней стенок
камеры? Эффектами, свя­
занными с радиальными по­
токами воды и краевыми явлениями, пренебречь.
Считать течение ламинарным, динамическую вязкость
воды г] = 10~2 П.

2.55. Давление молекулярного водорода при тем­
пературе Т0 = 350 К составляет ро — 1 Торр. Оценить,
каким будет давление р газа, если при постоянном
объеме нагреть его до температуры Т такой, что
Аб7' = 300 эВ (&б — постоянная Больцмана). Энергия
ионизации атома водорода равна №„ = 13,6 эВ.
2.56. Мишень для получения термоядерной реак­
ции представляет собой шарик радиусом го — 50 мкм
из замороженной смеси, содержащей равное число
атомов дейтерия и трития. Она подвергается кратко­
временному (порядка 10~и с) всестороннему облуче­
нию светом лазера. Поглощенная энергия составляет
W — 102 Дж. Оценить температуру Т мишени и дав­
ление р в ней после вспышки лазера, считая, что ве­
щество еще не успело разлететься, но температура
успела установиться. Плотность мишени равна р =
= 0,2 г/см3.
49
2.57. Написать выражение для давления dp, про­
изводимого на стенку сосуда молекулами идеального
газа, скорости которых заключены между v и v-\-dv.
Считать распределение молекул по скоростям мак­
свелловским. Найти значение v0, для которого dp мак­
симально при заданном dv. Концентрация молекул
равна п, температура газа Т, масса молекул т.
2.58. В условиях предыдущей задачи написать вы­
ражение для среднего числа ударов dN, производи­
мого на единицу площади стенки сосуда в единицу
времени молекулами идеального газа, скорости кото­
рых заключены между v и v + dv. Найти значение у0,
для которого dN максимально при заданном dv.
2.59. Вычислить полное число молекул N, прихо­
дящееся на единицу площади стенки в единицу вре­
мени, а также их среднюю тепловую скорость v. Кон­
центрация молекул в сосуде равна п, их масса т, тем­
пература Т.
2.60. Через отверстие тонкостенного сосуда, содер­
жащего газ при температуре Т, вылетают в вакуум
молекулы. При какой скорости vq полная кинетиче­
ская энергия молекул, вылетающих через отверстие
в единицу времени в интервале скоростей v0, vQ-\-dv,
будет максимальной при заданном d v ? Найти сред­
нюю кинетическую энергию WK вылетающей мо­
лекулы.
2.61. Электроны, движущиеся в тонких пленках и
в тонких приповерхностных слоях кристаллов, мо­
гут рассматриваться как «двумерный» электронный
газ. Вычислить для них отношение наивероятнейшей
и среднеквадратичной скоростей vHB/ ( v 2) l/2. Считать
распределение молекул по скоростям максвеллов­
ским.
2.62. В условиях предыдущей задачи вычислить
Z — частоту ударов электронов в расчете на единицу
длины периметра границы в единицу времени. Выра­
зить Z через поверхностную концентрацию электронов
п, их температуру Т и массу т.
2.63. В центре сферы радиусом г в момент времени
t — 0 создается N0 молекул газа, скорости которых
имеют максвелловское распределение с температурой
Т. Затем молекулы разлетаются без столкновений и
оседают на стенках сферы. Найти J(t)-— плотность
потока молекул на сферу как функцию времени. Опре­
делить момент времени to, когда поток максимален, и
СО
найти скорость и0 молекул, подлетающих к стенке в
этот момент. Масса молекул газа равна т.
2.64. Ракета с термостатированной кабиной, пред­
ставляющей собой цилиндр высотой h, движется с
ускорением а вдоль оси цилиндра. Масса воздуха
внутри кабины равна М. Как изменятся температура
и энтропия воздуха в кабине после выключения дви­
гателя? Воздух рассматривать как идеальный газ с
молярной массой р. Считать, что раЛ/(/?7’0) <С 1, где
7'о — температура воздуха в кабине. Рассмотреть два
случая: 1) двигатель выключается медленно, так что
процессы идут квазистатически, и 2) двигатель вы­
ключается мгновенно, так что распределение концен­
трации газа в кабине не успевает измениться.
2.65. Как изменится энтропия моля идеального
газа, находящегося в термостатированном цилиндри­
ческом сосуде радиусом г, в результате быстрого
раскручивания сосуда до значения угловой скорости
(о ^ /—1 (/?7'/jx)1/2, где р — молярная масса газа.
2.66. Неподвижный тонкостенный сосуд объемом V
наполнен идеальным одноатомным газом и поддержи­
вается при постоянной температуре Т. В стенке со­
суда имеется отверстие площади S, через которое мо­
лекулы газа вылетают в вакуум. Размеры отверстия
малы и в сравнении с размерами сосуда, и в сравне­
нии с длиной свободного пробега. Определить закон
изменения во времени потока тепла /о ( 0 . подводи­
мого к сосуду для поддержания в нем постоянной тем­
пературы. Начальная концентрация атомов равна п0,
масса атомов щ.
2.67. Идеальный газ из атомов массой m нахо­
дится в неподвижном тонкостенном сосуде объемом V
с теплоизолированными стенками. В стенке сосуда
имеется отверстие площадью S, через которое моле­
кулы вылетают в вакуум. Размеры отверстия малы и
в сравнении с размерами сосуда, и в сравнении с
длиной свободного пробега. Определить закон изме­
нения во времени температуры газа T(t) в сосуде.
Считать начальную температуру газа TQ и все необхо­
димые параметры газа известными. Теплоемкостью
стенок сосуда пренебречь.
2.68. Пользуясь распределением Больцмана, найти
среднюю потенциальную энергию атомов О идеаль­
ного газа при температуре Т в поле U(x) = Ах2,
А > 0.
51
2.69. В замкнутом тонкостенном сосуде находится
разреженный идеальный газ под давлением р. В стен­
ке сосуда сделано отверстие площадью S, через кото­
рое происходит молекулярная эффузия газа. Опреде­
лить реактивную силу F, испытываемую сосудом при
истечении газа через отверстие.
2.70. Оценить, при каком давлении р воздуха в нем
может распространяться звук с частотой v — 100 кГц
при температуре Т.
2.71. Оценить радиус г алюминиевой частицы, взве­
шенной в жидкости плотностью р0 — 1 г/см3 и дина­
мической ВЯЗКОСТЬЮ TJ— 1 П, для которой скорость вяз­
кого падения сравнивается со скоростью ее теплового
движения при комнатной температуре. Будут ли выпа­
дать в осадок такие частицы в алюминиевой краске?
2.72. При измерении вязкости методом Стокса
стальные шарики плотностью рст и радиусом го сбра­
сывают точно в центре сосуда в жидкость (плотность
рж, температура Т). Каково среднеквадратичное рас­
стояние (Аг)2 точек удара шариков о дно сосуда от
его центра, если высота столба жидкости равна Л?
При выводе считать h сколь угодно большим, но в
ответе привести критерии справедливости результата.
2.73. При наблюдении за каплей жидкости, несу­
щей на себе элементарный заряд, было обнаружено,
что сила тяжести, действующая на каплю, уравнове­
шивается электрическим полем напряженностью Е =
— 104 В/см. Наблюдение за каплей при включенном
поле показало, что ее среднеквадратичное броунов­
ское смещение за время t = 100 с составляет г —
= 10~2 см. Оценить скорость v установившегося паде­
ния капли при выключенном поле. Капля находится
в камере, наполненной водородом, с давлением р =
= 1 атм и плотностью р = 0,09 г/л.
2.74. Зная, что средняя длина свободного пробега
однозарядного иона аргона-40 в тяжелом газе равна
/ = 10-5 см, оценить среднюю дрейфовую скорость идр
движения иона в этом газе под действием однородного
электрического поля напряженностью £ = 300 В/см.
Считать температуру газа комнатной.
2.75. Первоначально вода при температуре Т =
= 300 К заполняла трубку длиной / = 10 см, запаян­
ную с одного конца, наполовину. Относительная влаж­
ность воздуха 50%, а давление насыщенных паров
р„ас ~ 27 мм рт. ст. Длина свободного пробега в си­
52
стеме воздух — пар составляет /ПР « 10~5 см. Оценить
время t испарения воды из трубки. Считать пар у по­
верхности воды насыщенным, капиллярными явле­
ниями пренебречь.
2.76. Сосуд через длинную трубку откачивается
идеальным (т. е. улавливающим все попадающие в
него молекулы) высоковакуумным насосом. Из-за те­
чей в стенках сосуда давление в нем не падает до
нуля, а после длительной откачки устанавливается на
уровне, при котором длина свободного пробега Inp^d,
где d — диаметр трубки. Как изменится этот предель­
ный вакуум, если диаметр трубки уменьшить вдвое?
2.77. Из большого объема откачивается воздух при
давлении р = 10~4 мм рт. ст. и комнатной температуре
через трубопровод длиной 1 = 2 м и радиусом г =
= 10 см. Насос имеет производительность (т. е. объ­
емный расход) V[l)= 1 м3/с. При какой производи­
тельности Vt насоса будет обеспечена такая же ско­
рость откачки сосуда, если насос присоединен непо­
средственно к откачиваемому объему?
2.78. Найти поток молекул жидкости /, испаряю­
щихся с единицы площади поверхности в единицу
времени в вакуум при температуре Т, если известно
давление насыщенных паров р„ас при этой темпера­
туре и коэффициент прилипания К. Последний равен
отношению числа молекул пара, прилипающих к по­
верхности жидкости, к полному числу молекул пара,
ударяющихся за это время о поверхность жидкости.
2.79. Узкий цилиндрический сосуд, диаметр кото­
рого мал в сравнении с его высотой h = 20 см, цели­
ком заполнен водой при комнатной температуре. Со­
суд обдувается сверху поперечным потоком сухого
воздуха, так что давление пара на верхнем конце
сосуда можно считать равным нулю. Учитывая диф­
фузию пара в сосуде, найти промежуток времени t,
через который испарится вся вода. Плотность насы­
щенного пара равна рнас = 3-10~5 г/см3, а коэффи­
циент диффузии молекул воды в воздухе D — 0,3 см2/с.
Считать, что давление пара непосредственно над по­
верхностью жидкости равно /Энас
2.80. Две части сосуда разделены пористой пере­
городкой. В начальный момент первый сосуд напол­
няется гелием (s&i — 4), а второй — ксеноном (s&2 =
= 131) при нормальных условиях. Перегородка не
влияет нд скорость диффузии, она лишь препятствует
53
перемешиванию газов при заполнении системы. Через
некоторое время концентрация Хе в Не на расстоянии
/ = 1 см от перегородки стала равной 0,01 ат.%. На
каком расстоянии х от перегородки в этот момент кон­
центрация Не в Хе также составит 0,01 ат.%? Срав­
нить также частоту соударений Z, атомов гелия в ксе­
ноне с частотой соударений Z2 атомов ксенона в гелии.
2.81. По распространению радиоактивных газов
после ядерных взрывов известно, что благодаря тур­
булентности время перемешивания по всей земной
атмосфере составляет около одного года. Во сколько
раз быстрее происходит процесс турбулентного пере­
мешивания в условиях атмосферы по сравнению с
молекулярной диффузией?

2.82. Газообразный гелий вытекает в вакуум через
отверстие площадью 5 — 0,1 мм2 из тонкостенного со­
суда, в котором давление и температура поддержи­
ваются равными р = 1 0 -6 атм, Т — 273 К. В экспери­
менте измеряется полное число N атомов, прошедших
через отверстие за интервал времени t — 10~3 с. Оце­
нить относительную среднеквадратичную флуктуацию
полного числа атомов, а также вероятность w того,
что при одном из измерений число вылетевших из со­
суда атомов будет равно нулю.
2.83. Найти относительную среднеквадратичную
флуктуацию потенциальной энергии внутримолекуляр­
ных колебаний: 1) двухатомной молекулы, 2) УУ-атом-
ной молекулы и 3) моля идеального газа, состоящего
из двухатомных молекул. Считать колебания гармо­
ническими.
2.84. Два одинаковых сообщающихся сосуда за­
полнены газом при нормальных условиях. Каким дол­
жен быть объем V каждого сосуда, чтобы вероятность
состояния, при котором давление в сосудах изотерми­
чески изменится на 10~7 %, была в е100 раз меньше,
чем вероятность исходного состояния?
2.85. Каким должен быть объем Кь выделенный в
большом сосуде с газообразным гелием, чтобы отно­
сительная среднеквадратичная флуктуация температу­
ры в нем составляла 10_6? Гелий находится при нор­
мальных условиях.
64
2.86. Пучок атомов гелия выводится из камеры с
давлением р = 10-4 Торр и температурой 7 = 300 К
в высокий вакуум через систему из двух коаксиаль­
ных круглых отверстий радиусом г = 0,1 мм, разде­
ленных расстоянием I = 1 см. Найти поток атомов 1,
проходящих через 2-е отверстие в единицу времени, и
относительную среднеквадратичную флуктуацию чис­
ла частиц в импульсах продолжительностью t = 10~3 с.
2.87. Предел чувствительности пружинных весов
ограничивается тепловым движением механизма.
Найти ту малую массу т, которая может быть опре­
делена при однократном взвешивании на пружинных
весах, если жесткость пружины равна я, а темпера­
тура — Т.
2.88. В сосуде находится газ Ван-дер-Ваальса в
условиях, когда средний молярный объем равен кри­
тическому, а температура Т превышает критическую
Т кр. Найти изотермическую среднеквадратичную
флуктуацию объема (Д1/)2 небольшого элемента этого
газа, имеющего равновесный объем V.
2.89. В сосуде объемом 1 л при комнатной темпе­
ратуре находится равное число N атомов двух различ­
ных газов. Оценить значение А/, при котором вероят­
ность для этих газов хоть один раз разделиться на
протяжении эпохи порядка возраста наблюдаемой
части Вселенной (около 1010 лет) сравнима с еди­
ницей.
2.90. Предполагая, что температура атмосферы по­
стоянна и равна Та, температура кипения воды на
поверхности Земли равна То, определить температуру
Т кипения воды на высоте h от поверхности Земли.
Считать, что удельная теплота парообразования Л не
зависит от температуры.
2.91. При определении влажности по точке росы
было установлено, что конденсация водяного пара
наблюдается при охлаждении поверхности гигрометра
до температуры 10°С. Найти абсолютную влажность,
считая, что удельная теплота парообразования воды
не зависит от температуры, Л = 2260 кДж/кг. Пары
воды считать идеальным газом.
2.82. Найти приращение АЛ удельной теплоты па­
рообразования воды при повышении температуры от
323 до 373 К. Считать теплоемкость воды постоянной,
а водяной пар классическим идеальным газом.
55
2.93. На дне сосуда, заполненного воздухом, раз­
лита вода. Сосуд закрыт поршнем, который выдви­
гают настолько медленно, что пар все время остается
насыщенным. Температуру сосуда поддерживают по­
стоянной. Когда объем увеличивается в два раза, вода
исчезает. Определить давление рнас насыщенного па­
ра, полную массу тЕ воды (в жидкой и газообразной
фазах) и массу воздуха твозд в камере, если известно,
что в начале процесса полное давление было p t =
= 3 атм, а в конце процесса р2 = 2 атм. Начальный
объем равен У0 = 22,4 л.
2.94. Насыщенный водяной пар, находящийся в ци­
линдре под поршнем при 100 °С, нагревают на 1 °С
и перемещают поршень так, что пар остается насы­
щенным, а конденсации не происходит. Найти относи­
тельное приращение объема пара, считая его идеаль­
ным газом. При 100°С удельная теплота парообразо­
вания воды равна Л = 2260 кДж/кг.
2.95. В Антарктиде под трехкилометровой толщей
льда обнаружены озера пресной воды. Определить
температуру Т воды в этих озерах, если удельная теп­
лота плавления льда q = 336 кДж/кг, а отношение
плотности льда к плотности воды составляет 0,917.
2.96. Терморегулятор автомобильного двигателя
представляет собой цилиндрический сосуд с гофриро­
ванными стенками (сильфон),
наполненный этиловым спир-
i том и его паром (рис. 2.9). При
1 низкой температуре воды дав-
\ ление в сильфоне мало, он
Т)Насас сжат и закрывает клапан,
] ослабляя таким образом цир-
/ куляцию воды в системе ох-
' лаждения двигателя. При до­
статочно высокой температуре
воды сильфон растягивается и
Рис 2.9 открывает клапан, вода начи­
нает циркулировать сильнее,
охлаждается и т. д. Какова должна быть сила дав­
ления F пружины клапана, чтобы он открывался при
7' = 363 К? Диаметр сильфона d = 2 см, темпера­
тура кипения спирта при давлении р0= 1 атм равна
ТУ = 351 К, удельная теплота парообразования спир­
та Луд = 850 Д ж /г, его химическая формула
С2Н5ОН.
S6
2,97. Гейзеры могут рассматриваться как большие
подземные резервуары, наполненные грунтовой водой
и прогреваемые подземным теплом (рис. 2.10). Выход
из них на поверхность земли осуществляется через
узкий канал, который в «спокойный» период заполнен
водой. Считая, что «активный» период наступает,
когда закипает вода в подземном резервуаре, и что
во время извержения гейзера канал заполнен только
паром, который и выбрасывается наружу, оценить,
какую часть воды теряет резервуар гейзера во время
одного извержения. Глубина канала h = 90 м. Моляр­
ная теплота парообразования воды равна Л =
= 41 кДж/моль.
2.98. Гелий-3 (3Не) при нормальном давлении
остается жидким вплоть до абсолютного нуля темпе­
ратур. Минимальное давление, при котором он за­
твердевает, рт1п = 28,9 атм. Энтропия жидкого ге-
лия-3 в расчете на моль в интересующей нас области
температур меняется по закону S x = R T / T 0, а Т0 =
= 0,22 К (см. задачу 7.61). Энтропия твердого гелия-3
в рассматриваемом диапазоне температур не зависит
от температуры и равна STB = /?ln2 на моль (см. за­
дачу 7.16). Разность объемов жидкого и твердого ге­
лия Д 1 /= 1 / ж— Ртв « 1,25 см3/моль. Найти темпера-
туру Tmin, соответствующую на кривой плавления дав­
лению Pmin, температурную зависимость теплоты плав­
ления q(T), а также давление затвердевания гелия-3
при Т = 0.
2.99. Согласно одной из моделей, центральная
часть Земли (так называемое ядро) состоит из же­
леза. Внешняя часть ядра расплавлена, а внутренняя
часть радиусом R T « 1200 км твердая. Ядро остывает
57
со скоростью и « 10-7 К/год; различием температуры
в пределах ядра можно пренебречь. На сколько изме­
нится радиус А7?т твердой части ядра Земли за время
t = 109 лет? Считать, что удельная теплота плавления
железа при условиях, соответствующих поверхности
ядра, приближенно равна q « 125 Д ж /г, температура
на поверхности ядра Т « 3700 К> а изменение плот­
ности железа при затвердевании Ар = 0,3 г/см3. Из-за
того что Ар < р, можно пренебречь изменением рас­
пределения давления р(г) по мере затвердевания
Ядра.
2.100. В замкнутом сосуде находится вода в равно­
весии с насыщенным паром при температуре 100 °С.
Отношение масс пара и воды | = 0,1. Удельная тепло­
емкость воды равна св = 4,2 Дж/(г-К)- Найти удель­
ную теплоемкость сс такой системы. Пар считать
идеальным газом. Удельная теплота парообразования
воды равна Луд = 2260 Дж /г.
2.101. Найти удельную теплоемкость cv редкого
тумана (т. е. насыщенного пара с капельками воды,
полная масса которых много меньше массы пара) при
постоянном объеме и температуре 100°С. Молярная
теплота парообразования воды при 100 °С и постоян­
ном давлении равна Л = 41 кДж/моль.
2.102. В вакуумной камере на двух концах тонкой
трубки находятся два почти одинаковых по размеру
вычислить полное приращение AS энтропии газа.
Начальные радиусы пузырей г0 = 5 см. Поверхност­
ное натяжение масла ст = 30 дин/см. Температура
Т = 300 К.
2.103. Мыльный пузырь радиусом г при понижении
давления во внешней среде увеличил свой радиус
вдвое. Считая процесс изотермическим, найти полное
приращение энтропии пузыря, включая энтропию
мыльной пленки. Начальное давление равно р0, по­
верхностное натяжение мыльной пленки ст, удельная
теплота образования каждой поверхности мыльной
пленки q. Считать, что 2а/r <С ро-
Рис. 2 1 1
Л
масляных пузыря, напол­
ненных воздухом (рис.
2.11). В начальный момент
трубка перекрыта краном
К . Что произойдет после
открытия крана? Считая
процесс изотермическим,
58
2.104. Сосуд с водой нагревают при постоянном
давлении р0= 1 атм. Найти, на сколько температура
вскипания воды будет выше Г =100 “С, если в ней
содержатся песчинки с максимальным радиусом г =
= 10 мкм. Поверхностное натяжение равно ст =
= 60 эрг/см2, молярная теплота парообразования во­
ды равна Л = 41 кДж/моль.
2.105. Капелька воды радиусом л = 10 мкм нахо­
дится в замкнутой полости в равновесии с паром. При
каком объеме V полости это равновесие будет устой­
чивым? Стенки полости считать несмачиваемыми,
других капель и центров конденсации нет. Система
изотермическая (Т = 293 К). Насыщенный пар счи­
тать идеальным газом, его давление pKiC = 17,5 Торр.
2.106. Пары воды, находящиеся в помещении, на­
чинают конденсироваться на гладкой поверхности при
охлаждении ее до 7Т = 10°С. Начиная с какой темпе­
ратуры Т Они начнут конденсироваться на пористой
поверхности с радиусом пор г = 10-5 см? Удельная те­
плота парообразования воды равна Луд= 2480 кДж/кг,
поверхностное натяжение а = 70 дин/см. Угол сма­
чивания равен нулю.

Ответы к задачам по физике Козел from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (23.04.2016)
Просмотров: | Теги: Козел | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar