Тема №6137 Решение задач по физике Баканина (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Решение задач по физике Баканина (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Решение задач по физике Баканина (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

161. В высотной ракете помещены часы с маятни­
ком, который можно считать математическим, и часы
с пружинным маятником. Ракета движется вертикально
вверх с ускорением а=10 g. Ha высоте Л = 50 км дви­
гатель выключается, и ракета продолжает подниматься
по инерции. Каковы будут показания тех и других
часов в наивысшей точке подъема ракеты? Сопротив­
лением воздуха и уменьшением силы земного тяготения
с высотой пренебречь.
162. Какова высота h столбика ртути в ртутном ба­
рометре, помещенном в лифте, который опускается с
ускорением а, если атмосферное давление равно
Н мм рт. ст.?
38
163. Какая сила необходима для вытаскивания из
доски гвоздя длиной 80 мм, если он забит с шести уда­
ров молотка весом 5 н при скорости молотка непосред­
ственно перед ударом 2 м/сек? Массой гвоздя можно
пренебречь.
164. Один конец пружины прикреплен к гвоздю О,
вбитому в стол, а другой — к грузу В (рис. 57). Груз,
скользя по столу без тре­
ния, совершает круговые О В
движения с линейной ско- [j.-AM /wwwVW 'fj^-
ростью v вокруг гвоздя.
Найти радиус окружности,
по которой движется груз, р"с- 57-
если известно, что длина
кедеформированной пружины 10 и возрастает вдвое, если
к пружине подвесить груз В. Массой пружины прене­
бречь и считать, что ее удлинение прямо пропорцио­
нально нагрузке.
165. Стержень ОА вращается относительно верти­
кальной оси ОВ с угловой скоростью со (рис. 58), Угол
между осью и стержнем ра­
вен а. По стержню без трения
скользит муфта массой М,
связанная с точкой О пружи­
ной. Определить положение
муфты при вращении, если
известно, что длина пружины
в недеформированном состоя­
нии равна /0, жесткость пру­
жины k.

Рис. 59.
Примечание, Сила F натяжения пружины про­
порциональна ее удлинению: F = kx, где я = / — /о.
166. Шайба массой т двумя одинаковыми пружи­
нами прикреплена к концам стержня, вращающегося
вокруг вертикальной оси, проходящей через его сере­
дину (рис. 59). Пренебрегая трением между шайбой и
39
стержнем, найти угловую скорость со последнего, при
которой возможны круговые движения шайбы. На каком
расстоянии от середины стержня должна при этом на­
ходиться шайба. Отношение силы, деформирующей
пружину, к изменению ее длины постоянно и рав­
но k.
167. К концу вертикально висящей пружины дли­
ной / прикрепили груз А, в результате чего ее длина
возросла до 21. Предполагая, что удлинение пружины
пропорционально нагрузке, найти угловую скорость
груза А, вращающегося на этой пружине по кругу в го­
ризонтальной плоскости (рис. 60), если длина пружины
в этом случае L. Массой пружины пренебречь.
Рис. 60. Рис. 61.
168. Две штанги, О А и О В (рис. 61), расположены
под углом а к вертикальной оси 00'. Ось и штанги
расположены в одной плоскости. На каждую штангу
надета муфта массой М. Муфты соединены пружиной
и находятся на одной высоте. Система вращается с
постоянной угловой скоростью о вокруг оси 00'. Опре­
делить положение равновесия муфт (величину Н).
Трение не учитывать. Длина пружины в недеформиро*
ванном состоянии равна /о. Отношение силы F, дефор­
мирующей пружину, к изменению / — /о ее длины /,
постоянно и равно k.
169. Имеется два тонкостенных цилиндра. Один из
них, радиус которого равен R, вращается с угловой
скоростью о вокруг своей оси, а второй покоится. Ци­
линдры приводятся в соприкосновение так, что их оси
40
вращения параллельны (рис. 62). Через некоторое
время (за счет трения) цилиндры начинают вращаться
без проскальзывания. Найти, какое количество энергии
перешло в тепло. Массы цилинд­
ров равны М\ и М2.
170. Радиус витка цилиндри­
ческой спирали, ось которой вер­
тикальна, R и расстояние между
соседними витками («шаг вин­
та») Я. На спираль надевают
маленькое колечко массы т, ко­
торое без трения начинает сколь­
зить вдоль спирали. С какой
силой колечко будет давить на спираль после того, как
оно пройдет п полных витков?
171. По дорожке, выполненной в виде спирального
спуска с радиусом витка спирали R и расстоянием
между соседними витками («шаг винта») Я, положены
рельсы. По рельсам скатывается небольшая тележка,
причем расстояние между рельсами h и центр тяжести
тележки находится от рельсов тоже на высоте h. Какое
максимальное количество п витков должно быть в спи­
ральном спуске, чтобы тележка в конце спуска не пе­
ревернулась? Ширину тележки считать много меньше
радиуса спирали.
172. На горизонтальной поверхности (рис. 63) стоят
два одинаковых кубика массой М. Между кубиками
вводится тяжелый клин массой т с углом при вершине
2а. Чему равны ускорения кубиков? Трением пренебречь.
т
Рис. 63. Рис. 64.
173. Тонкий обруч скатывается без проскальзывания
с наклонной плоскости на горизонтальную плоскость.
На какую высоту х подпрыгнет обруч, если он скатится
с высоты h (рис. 64)? Обруч и плоскость считать
41
абсолютно упругими. Угол наклона плоскости к гори­
зонту равен а.
174. Тонкий обруч без проскальзывания скатывается
в яму, имеющую форму полусферы. На какой глубине
давление обруча на стенку ямы станет равно его весу?
Радиус ямы R значительно больше радиуса обруча г.
175. Как изменится сила давления передних колес
автомобиля массы m = 1500 кг, движущегося по гори­
зонтальной дороге (с коэффициентом трения & = 0,4),
при максимально возможном без возникновения сколь­
жения торможении задних колес? Центр тяжести авто­
мобиля находится посередине между колесами и при­
поднят над землей на г = 60 см, расстояние между
передними и задними колесами d = 3,5 м.
176. Две пластинки с массами т\ и т2 соединены
спиральной пружиной и расположены таким образом,
что пластинка т\ находится над пластинкой т2, лежа­
щей на столе (рис. 65).
С какой силой нужно надавить на верхнюю пла­
стинку, чтобы после прекращения действия силы верх­
няя пластинка, подпрыгнув, приподняла и нижнюю?
Массой пружины пренебречь.
Рис. 66.
177. Два одинаковых шарика связаны невесомой
нитью, перекинутой через невесомый блок, причем один
из шариков погружен в сосуд с жидкостью (рис. 66).
С какой установившейся скоростью v будут двигаться
шарики, если известно, что установившаяся скорость
падения одиночного шарика в той же жидкости равна пс?
42
Силу сопротивления считать пропорциональной скорости.
Плотность жидкости равна рж, плотность материала ша­
риков равна р.
178. Лестница вместе с находящимся на ней чело­
веком уравновешена противовесом на веревке, переки­
нутой через блок. Масса т человека равна массе лест­
ницы, а массой и трением блока можно пренебречь. На
какой высоте Н над землей будет находиться человек,
если он поднимется по лестнице на п перекладин вверх
(п =■ 6)? Расстояние между перекладинами / = 40 см.
Первоначально человек находился на нижней перекла­
дине на высоте h = 2 м над землей. Можно считать, что
при подъеме на каждую перекладину человек движется
равноускоренно.
II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Поверхностное натяжение
179. Чему равен коэффициент поверхностного натя­
жения воды, если с помощью пипетки, имеющей кончик
диаметром 0,4 мм, можно дозировать воду с точностью
до 0,01 г?
180. Мыльный пузырь имеет радиус г. Коэффициент
поверхностного натяжения мыльной воды о. Чему равно
дополнительное давление внутри мыльного пузыря?
181. В вертикальную цилиндрическую трубку, за­
крытую снизу пористым фильтром, налит слой ртути
толщиной 0,1 м. Чему равны диаметры каналов фильт­
ра, если ртуть начинает продавливаться через фильтр
при дополнительном давлении на поверхность ртути
0,8 атм? Коэффициент поверхностного натяжения ртути
0=0,465 н/м.
182. Грамм ртути помещен между двумя параллель­
ными стеклянными пластинками. Какую силу надо при­
ложить к верхней пластинке, чтобы ртуть имела форму
круглой лепешки радиусом г=5 см. Поверхностное на­
тяжение ртути 0=0,465 н/см. Считать, что ртуть совер­
шенно не смачивает стекло, так что угол между краем
свободной поверхности ртути и стеклянной пластинкой
равен нулю.
183. Капля воды с массой т = 0,01 г введена между
двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками,
полностью смачиваемыми водой. Как велика сила при­
тяжения между пластинками, если они находятся на
расстоянии d= 10“4 см друг от друга? Коэффициент по­
верхностного натяжения воды а = 0,073 н/см.
184. Капиллярная трубка погружена в воду таким
образом, что длина непогруженной ее части составляет
44
/ = 0,2 м. Вода поднялась в трубке на высоту //2=0,1 м.
В этом положении верхний конец трубки зажимают
пальцем и трубка погружается в воду до тех пор,
пока уровень воды в трубке
не сравняется с уровнем воды
в сосуде. Найти длину h высту­
пающей из воды части трубки
в этом положении. Внешнее дав­
ление равно 105 н/м2.
185. В вакууме в чашку с
маслом, имеющим весьма низ­
кую упругость пара и хорошо
смачивающим стекло, погружена
стеклянная трубка радиусом
1 мм. Найти давление в масле на высоте h/З над уров­
нем масла в чашке (h — высота, на которую подни­
мается масло в капиллярной трубке) (рис. 67). Коэф­
фициент поверхностного натяжения масла о = 0,03 н/м.
Закон сохранения энергии
для тепловых явлений
186. В кастрюлю налили холодной воды (/=10° С) и
поставили на электроплитку. Через 10 минут вода заки­
пела. Через какое время она полностью испарится?
187. На электрической плитке мощностью W = 1 кет
кипит чайник с водой. Найти скорость истечения пара
из носика чайника. Площадь сечения носика 5=1 см2,
пар можно считать идеальным газом; давление на конце
носика равно атмосферному. Считать, что вся энергия,
выделяемая плиткой, передается воде.
Излучение
I I I I
_ f = = = i _
Вода —*- — *» —*- Вода
А В
1■с
1
г
— 7
Рис. 6 7 ,
Рис. 68.
188. В устройстве для измерения мощности электро­
магнитного излучения энергия излучения полностью по­
глощается в цилиндре АВ (рис. 68), через который
45
прогоняется с определенной скоростью жидкость. Опреде­
лить энергию, поглощаемую в цилиндре в единицу вре­
мени, если известно, что температуры жидкости в труб­
ках на входе и выходе цилиндра равны соответственно
Т1 и Т2. Процесс поглощения считать установившимся.
Изменением плотности жидкости и ее удельной теплоем­
кости с температурой пренебречь. Плотность жидкости
равна р, удельная теплоемкость с, скорость течения
жидкости v, площадь поперечного сечения трубок 5.
189. Свинцовая пуля пробивает деревянную стену,
причем скорость в момент удара о стену была 400м/сек,
а после прохождения стены 300 м/сек. Температура
пули в момент удара 7’0 = 323°К. Какая часть пули рас­
плавилась, если теплота плавления свинца
= 2,5 • 104 дж/кг, температура плавления 7’ = 600°К,
удельная теплоемкость с=125 дж/кг • град. Считать, что
все выделяющееся тепло получает пуля.
190. Железный шарик радиусом 1 см, нагретый до
393° К, положен на лед. На какую глубину погрузится
шарик в лед, если удельная теплоемкость железа
с = 475 дж/кг • град? Плотность льда ро = 900 кг/мА.
Плотность железа р = 7,9 -103 кг/м3. Температура льда
273° К; удельная теплота плавления Л. = 3,34 • 105 дж/кг.
Теплопроводностью льда и нагревом воды пренебречь,.
191. При изготовлении льда в комнатном холодиль­
нике потребовалось 5 мин, чтобы охладить воду от 277
до 273° К и еще 1 час 40 минут, чтобы превратить ее
в лед. Определить из этих данных удельную теплоту
плавления льда.
192. Сколько тепла выделится в комнате за четыре
часа работы холодильника, потребляющего мощность
117 = 90 вт, если его производительность — 2 кг льда при
температуре 7’i = 271°K в сутки, а охлаждение начи­
нается с температуры 7’=293°К. Теплота плавления
льда к = 3,34- 10s дж/кг, теплоемкость воды
св = 4,2 • 103 дж/кг • град-,
теплоемкость льда
сл = 2,1 • 103 дж/кг • град.
193. В теплоизолированный откачанный сосуд объе­
ма 1/= 11 л положили рядом кусок льда с массой
M i= 1 кг и кусок меди с массой М2 = 3 кг. Температура
46
льда Г0 = 273° К- Определить первоначальную темпе­
ратуру меди, если в конце процесса в сосуде устано­
вилась температура Ti = 373°K. Теплоемкость меди
см = 376 дж/кг-град. Теплота плавления льда
К = 3,34 -105 дж/кг\ теплота парообразования воды
<7 = 2,26 - 106 дж/кг. Изменением объема воды можно
пренебречь.
194. Какое количество тепла необходимо для того,
чтобы нагреть от 283 до 298° К 7 г азота, находящегося
в цилиндре под поршнем, на котором лежит постоянный
груз, если теплоемкость одной грамм-молекулы азота
при нагревании при постоянном объеме равна
Ci-= 20,9 дж/моль • град?
195. 50 г льда при температуре 0°С заключено в
теплонепроницаемую оболочку и подвергнуто давлению
600 атм. Сколько льда расплавилось, если при повы­
шении давления на 138 атм температура плавления льда
понижается на 1°К? Считать понижение температуры
плавления пропорциональным повышению давления..
Теплоемкость и теплоту плавления считать такими же,
как и при нормальном давлении: Х=3,34-105 дж/кг,
сл = 2,1 • 103 дж/кг-град.
196. Вода при соблюдении необходимых предосто­
рожностей может быть переохлаждена до 7 = 263° К.
Какая масса льда образуется, если в такую воду в ко­
личестве М = 1 кг бросить кусочек льда и вызвать этим
замерзание? Теплоемкость переохлажденной воды
с = 4180 дж/кг-град.
197. Генератор излучает импульсы сверхвысокой ча­
стоты с энергией в каждом импульсе w = 6 дж. Частота
повторения импульсов f = 500 гц. Коэффициент полезного
действия генератора ц = 60%. Сколько литров воды
в час надо прогонять через охлаждающую систему
генератора, чтобы вода нагревалась не выше, чем
на 10°?
198. В дьюаровском сосуде хранится жидкий азот
при температуре 7i = 78°K в количестве 2 л. За сутки
испарилась половина этого количества. Определить
удельную теплоту испарения азота, если известно, что
40 г льда в том же дьюаре растает в течение 22 часов
30 минут. Скорость подвода тепла внутрь дьюара может
считаться пропорциональной разности температур внут­
ри и снаружи дьюара. Температура окружающего
47
воздуха Т = 293° К- Плотность жидкого азота при
78° К равна 800 кг/л3.
199. На сколько градусов нагреется медная пла­
стинка площадью S = 12 см2 при нарезании в ней резьбы
с шагом 0,75 мм, если при нарезке к воротку нужно
приложить момент сил 4,9 н-м? Удельная теплоемкость
меди 376 дж/кг-град. Плотность меди 8,8 г/см3. Счи­
тать, что все выделяющееся тепло получает пластинка.
Тепловое расширение тел
200. Стальная и бронзовая пластинки толщиной
0,2 мм каждая склепаны на концах так, что при тем­
пературе 293° К образуют плоскую биметаллическую
пластинку. Каков будет радиус изгиба этой биметалли­
ческой пластинки при температуре 393° К? Коэффициент
линейного расширения стали otj = 1 • 10-5 1 /град, а брон­
зы а 2= 2 * 10-5 I/град.
201. Бронзовый стержень был охлажден в жидком
азоте до температуры 72° К. Охлажденный стержень
плотно вставили в прямоугольное отверстие жесткой
обоймы, имеющей температуру 293° К так, что зазор
между торцами стержня и соответствующими плоско­
стями отверстия обоймы можно считать равным нулю.
Каким стало давление стержня на обойму после того,
как он нагрелся до температуры 293°К? Коэффициент
линейного расширения бронзы а=1,75*10-5 1 /град. Мо­
дуль Юнга £ = 1,04* 1011 н/м2.
202. Латунное кольцо сечением 2X5 мм и диаметром
в несколько сантиметров было нагрето до температуры
573° К и плотно надето на стальной цилиндр, имеющий
температуру 291° К. Какое усилие на разрыв испытывает
кольцо после охлаждения до 291° К? Коэффициент ли­
нейного расширения латуни а=1,84* 10~5 1 /град. Модуль
Юнга £=6,47* 1010 н/ж2.
203. В центре стального диска имеется отверстие
диаметром 4,99 мм (при 0°С). До какой температуры
следует нагреть диск, чтобы в отверстие начал прохо­
дить шарик диаметром 5,00 мм? Линейный коэффици­
ент теплового расширения стали ot = 1,1 • 10-5 град~К
204. Между двумя стенками помещен стержень по­
стоянного сечения S, состоящий из двух частей одина­
ковой длины lj2, имеющих коэффициент теплового рас­
43
ширения ai и е«2 и модули Юнга £] и Е2 соответственно.
При температуре Т\ торцы стержня лишь касаются сте­
нок. С какой силой стержень будет давить на стенки,
и насколько сместится место стыка частей стержня, если
стержень нагреть до температуры Г2? Деформацией
стенок пренебречь.
205. В одном из двух сообщающихся сосудов, на­
полненных жидкостью при 10°С до уровня Я0=Ю см,
температура жидкости поднялась на АТ=6°. Какая воз­
никнет при этом разность уровней, если объемный коэф­
фициент расширения жидкости {3 = 0,0026 град'1? Рас­
ширением сосуда можно пренебречь.
206. В цилиндрический калориметр с площадью дна
30 см2 налито 200 см3 воды при температуре 303° К и
опущен кусок льда массой 10 г, имеющий температуру
273° К. Определить изменение уровня воды к моменту,
когда лед растает, по сравнению с начальным, когда
лед уже был в калориметре. Объемный коэффициент
теплового расширения воды (3 = 2,6. 10~3 1 /град. Тепло­
та плавления льда Х = 3,34-105 дж/кг.
207. Брусок меди, имеющий температуру 273° К, п
одинаковый с ним по объему брусок алюминия с тем­
пературой 373° К, сложены вместе, и их температуры
выравниваются. Каково будет относительное изменение
общего объема? Плотности, удельные теплоемкости и
коэффициенты линейного расширения меди и алюми­
ния равны соответственно:
pi = 8,5 г/см3, С] = 376 дж/кг • град, cxi = 1,7 ■ 10-5 \/град\
р2 = 2,6 г/см3, с2 = 920 дж/кг - град, а2 = 2,3-10-5 1 /град.
208. Стеклянный шарик с коэффициентом объемного
расширения р взвешивается в жидкости при темпера­
турах t\ и t2. Вес вытесненной жидкости равен соот­
ветственно Р\ и Р2. Определить коэффициент объемного
расширения жидкости рь
Уравнение газового состояния
209. Какое давление имеет 1 кг азота в объеме 1 .и3
при температуре 27° С? Атомный вес азота 14.
210. Определить массу аммиака NH3, содержащегося
в баллоне емкостью 20 л при температуре 27° С и под
давлением 190 лшрт. ст.
211. Температура комнаты была 10° С, а после того,
как комнату натопили, температура поднялась до
20° С. Объем комнаты 50 м3, давление в ней постоянно
и равно 730 мм рт. ст. Насколько изменилась масса
воздуха, находящегося в комнате? Считать, что
Р в О З Д — 2 9 .
212. В легкой герметичной оболочке воздушного
шара находится водород. Определить подъемную силу
шара. Считать, что оболочка сделана из неупругого
материала и может свободно растягиваться. Масса во­
дорода т. Молекулярный вес воздуха принять рав­
ным 29.
213. Сферическая оболочка воздушного шара сделана
из материала, квадратный метр которого имеет массу
р=1 кг/м2. Шар наполнен гелием при нормальном ат­
мосферном давлении. При каком минимальном радиусе
шар поднимет сам себя? Температура гелия и темпера­
тура окружающего воздуха одинаковы и равны 0°С,
Молекулярный вес воздуха принять равным 29.
214. Объем воздушного шара равен К=224 м3, мас­
са оболочки М = 145 кг. Шар наполнен горячим возду­
хом при нормальном атмосферном давлении. Какую тем­
пературу должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы
шар начал подниматься? Температура воздуха вне обо­
лочки равна 0°С. Молекулярный вес воздуха принять
равным 29.
215. На сколько градусов надо нагреть воздух внутри
сообщающегося с атмосферой воздушного шара, сфери­
ческая оболочка которого имеет диаметр 10 м и весит
10 кг, для того чтобы шар взлетел? Атмосферное давле­
ние 735 мм рт. ст., температура 27° С, молекулярный
вес воздуха принять равным 29.
216. Определить подъемную силу воздушного шара,
наполненного гелием. Радиус шара 6 м; шар сообщается
с наружным воздухом. Давление воздуха 640 мм рт, ст.,
температура 17° С. Молекулярный вес гелия 4, воз­
духа 29.
217. 716 мг органического соединения с формулой
(С3Н60)„ дают при 200° С и давлении 750 мм рт. ст.
242,6 см3 пара. Найти число п.
218. Определить молекулярную формулу некоторого
соединения углерода с водородом, если известно, что
При температуре t = 27° С и давлении Р = 760 мм рт. ст,
50
объем V = \ л этого вещества в газообразном состоянии
имеет массу т — 0,65 г. Атомный вес углерода p i= 12, во­
дорода |Х2 = 1 -
219. Найти молекулярную формулу некоторого соеди­
нения углерода с кислородом, если известно, что т = 1 г
этого вещества в газообразном состоянии создает в со­
суде с объемом V = \ л при температуре 1 — 27° С давле­
ние Р = 0,56 атм. Атомные веса углерода и кислорода
равны соответственно pi = 12 и |i2= 16.
220. Сколько электронов заключается в одном литре
кислорода при давлении 10 атм и температуре 200°С?
221. При бомбардировке лития 3Li7 протонами он
превращается в гелий 2Не4. Определить объем гелия,
образовавшегося из 1 г лития, если гелий после опыта
имеет температуру 30°С и давление 700 мм рт. ст.
222. Барометр дает неверные показания вследствие
присутствия небольшого количества воздуха над стол­
биком ртути. При давлении 755 мм рт. ст. барометр
показывает 748 мм рт. ст., а при 740 мм рт. ст. — пока­
зывает 736 мм рт. ст. Какое давление будет показывать
барометр, если действительное давление будет равно
760 мм рт. ст.?
223. Баллон емкостью V, наполненный газом при
давлении Р и температуре Т, взвешивают. Его вес ока­
зывается равным N. Из баллона откачивают газ, пока
его давление не упадет до Pi при той же температуре Т.
Вес баллона в этом случае оказывается Nh Определить
из этих данных плотность газа при нормальных усло­
виях: давлении Р0 и температуре Т0.
224. Сколько качаний надо сделать, чтобы при по­
мощи насоса, захватывающего при каждом качании
40 смъ воздуха, наполнить пустую камеру шины вело­
сипеда настолько, чтобы площадь его соприкосновения
с дорогой была равна 60 см2? Нагрузка на колесо рав­
на 35 кГ, Объем камеры равен 2000 см3. Атмосферное
давление 1 атм. Считать, что объем шины при накачи­
вании не изменяется. При нагреве во время езды дав­
ление в камере возрастает. Определить уменьшение пло­
щади соприкосновения с дорогой, если шина нагрелась
от 20 до 60° С. Объем по-прежнему считать постоянным.
225. Известно, что 1 г радия в 1 сек дает 3,7 • 10ш
а-частиц. Каково будет давление гелия, образующегося
в герметичной ампуле объемом 1 см3, в которой
4' 51
в течение года находилось 100 мг радия? Температура
ампулы 15° С.
226. Из баллона со сжатым водородом емкостью
10 л вследствие неисправности вентиля утекает газ. При
температуре 7° С манометр показывает 50 атм. Через
некоторое время при температуре 17° С манометр пока­
зал такое же давление. Ка#ая масса газа утекла из
баллона?
227. По газопроводной трубе идет углекислый газ
при давлении Р = 4 атм и температуре Т = 7°С. Какова
средняя скорость движения газа в трубе, если за время
^ = 10 мин протекает пг = 2 кг углекислого газа и если
площадь сечения канала трубы S = 5 см2?
228. Определить плотность смеси mi = 4 г водорода
и Ш2 — 32 г кислорода при температуре t = T C и давле­
нии Р = 700 мм рт. ст. (pi = 2 г/моль, рг — 32 г!моль).
229. Цилиндрическая трубка длиной I наполовину
погружена в ртуть. Ее закрывают пальцем и вынимают.
Часть ртути при этом вытекает. Какой длины столбик
ртути остается в трубке? Атмосферное давление равно
Н мм рт. ст.
230. Аэростат наполнен водородом при температуре
<1 = 15° С и давлении 1 атм. При неизменном давлении
атмосферы под влиянием солнечной радиации его тем­
пература поднялась до ^ = 37° С, а излишек газа М вы­
шел через клапан, благодаря чему вес аэростата с
газом уменьшился. Известно, что М — 6 кг. Определить
объем аэростата V.
231. На дне цилиндра, заполненного воздухом, ле­
жит полый стальной шарик радиусом 2 см, весящий
5 г. До какого давления надо сжать газ, чтобы шарик
поднялся наверх? Считать, что воздух при больших
давлениях подчиняется уравнению газового состояния.
Температура воздуха 20° С.
232. В сосуд, на дне которого лежит твердый шар,
нагнетают воздух при температуре t = 27° С. Когда дав­
ление в сосуде стало равно Р = 20 атм, шар поднялся
вверх. Чему равна масса шара ш, если его радиус
г=Ъ см? Молекулярный вес воздуха равен 29.
233. Электрическая лампа накаливания наполнена
азотом при давлении 600 мм рт. ст. Объем колбы лампы
равен 500 см3. Какое количество воды войдет в лампу,
если у нее отломить кончик под водой на глубине 1 м
52
от поверхности? Атмосферное давление считать равным
760 мм рт. ст.
234. Объем некоторой массы идеального газа при
нагревании на Г С при постоянном давлении увеличился
на 1/335 своего первоначального значения. При какой
температуре находился газ вначале?
235. Определить плотность паров ртути при ^=420°С
и давлении Р = 2,3 мм рт. ст. Атомный вес ртути ц=200.
236. Узкая цилиндрическая трубка, закрытая с од­
ного конца, содержит воздух, отделенный от наружного
воздуха столбиком ртути. Когда трубка обращена за­
крытым концом кверху, воздух внутри нее занимает
длину /ь когда же трубка обращена кверху открытым
концом, воздух внутри нее занимает длину U, мень­
шую Длина ртутного столба h. Плотность ртути р.
Определить атмосферное давление.
237. В двух стеклянных шарах, емкостью в 1 л каж­
дый, находится воздух при 0°С. Шары соединены труб­
кой длиной в 1 л и диаметром 4 мм. На сколько пере­
местится капелька ртути длиной в 1 см, помещенная
посередине трубки, если один шар нагреть до +1°С,
а другой охладить до —1°С?
238. До какой температуры нужно нагреть запаян­
ный шар, содержащий 17,5 г воды, чтобы шар разор­
вался, если известно, что стенки шара выдерживают
давление не более 100 атм, а объем его 1 л?
239. Сжиженные газы хранят в сосудах, сообщаю­
щихся с атмосферой. В одном из таких сосудов объе­
мом в 10 л находилось 0,5 л жидкого азота, плотность
которого 0,81 г/см3. По ошибке сосуд был плотно заку­
порен. Разорвет ли сосуд, когда азот испарится и на­
греется до комнатной температуры? Сосуд может вы­
держивать давление 20 атм.
240. Горизонтальный цилиндрический сосуд делится
на две части подвижным теплопроводящим поршнем.
Каково будет равновесное положение поршня, когда в
одну часть сосуда помещено некоторое весовое количе­
ство кислорода, а в другую — такое же количество во­
дорода, если общая длина сосуда 85 см?
241. В бомбе объемом 10 л содержится смесь водо­
рода и кислорода в равных количествах (масса каждого
газа пг = 2 г). Весь кислород, соединяясь с частью
53
водорода, образует воду. Каково давление оставшегося
водорода при 17° С?
242. Внутри закрытого с обоих концов горизонталь­
ного цилиндра имеется поршень, который скользит в
цилиндре без трения. С одной стороны поршня нахо­
дится 3 г водорода, а с другой— 17 г азота. Какую
часть объема цилиндра занимает водород?
243. При нагревании газа при постоянном объеме
на 1°С давление увеличилось на 0,2%. При какой на­
чальной температуре находился газ?
244. Вертикальный цилиндрический сосуд, закрытый
с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым
поршнем на две части; обе части сосуда содержат оди­
наковое количество воздуха. При одинаковой темпера­
туре Т\ =400° К воздуха в обеих частях, давление Р2
в нижней части сосуда вдвое больше давления Рi в
верхней части. До какой температуры Т2 надо нагреть
воздух в нижней части сосуда, чтобы объемы верхней
и нижней частей стали одинаковыми?
245. Вертикальный цилиндр с объемом V и площа­
дью основания S разделен на две части тонким тепло-
. непроницаемым поршнем,
У В нижней части цилинд­
ра находится m грамм
водорода при темпера­
туре Т2, в верхней —2 т
грамм гелия при темпера­
туре Р]. Найти массу пор­
шня, если при равнове­
сии объемы газов равны.
246. Два закрытых
сосуда, частично запол­
ненных ртутью, соединены трубкой (рис. 69). В сосудах
находится воздух при температуре Т0 и давлении Р0.
Уровни ртути в сосудах расположены на расстоянии Я
от крышек. Затем воздух в сосуде 2 нагревают до неко­
торой температуры, а давление воздуха в сосуде 1
увеличивается в два раза. Определить, до какой темпе­
ратуры был нагрет воздух в сосуде 2. Отношение пло­
щадей поперечного сечения сосудов Si/S2 = 2. Плотность
ртути равна р. Давлением паров ртути пренебречь.
247. Шахта глубиной Я = 224 м пробурена в склоне
горы и имеет горизонтальный выход (рис. 70). Темпе-.
Н /
Рис. 69.
54
ратура наружного воздуха равна 2о = 00С, средняя тем­
пература воздуха внутри шахты равна t= 14° С. Верти­
кальный ствол шахты имеет сечение S = 3,5 м2. Какую
силу нужно приложить к заслонке, чтобы закрыть сверху
вертикальный ствол? Давление воздуха на уровне го­
ризонтального ствола шахты равно 760 мм рт. ст. Мо­
лекулярный вес воздуха ц принять равным 29.
Рис. 70. Рис. 71.
248. Фабричная труба имеет высоту h — 22,4 м.
Входное отверстие трубы наглухо закрыто заслонкой А
(рис. 71), имеющей сечение S = l м2. Температура на­
ружного воздуха равна ^0 = 0°С, давление равно
Ро = 760 мм рт. ст. Определить среднюю температуру
воздуха в трубе, если известно, что из-за разности тем­
ператур на заслонку действует сила F = 8,7 кг. Моле­
кулярный вес воздуха принять равным 29.
249. Закрытый сосуд разделен на две равные части
твердой неподвижной полупроницаемой перегородкой.
В первую половину сосуда введена смесь аргона и во­
дорода при давлении Р = 1,5 атм, во второй половине —
вакуум. Через перегородку может диффундировать
только водород. После окончания процесса диффузии
давление в первой половине оказалось Р' = 1 атм. Во
время процесса температура поддерживалась постоян­
ной. Определить отношение масс аргона и водорода
в смеси, которая была первоначально введена в первую
половину сосуда. Атомный вес аргона ра = 40, молеку­
лярный вес водорода цв = 2.
250. Закрытый сосуд объемом V=2 л разделен на
две равные части твердой полупроницаемой неподвиж­
ной перегородкой. В одной половине сосуда первона­
чально находится mi =20 г аргона и т 2 = 2 г водорода.
55
В другой половине — вакуум. Через перегородку может
диффундировать только водород. Какое давление уста­
новится в первой половине сосуда после окончания про­
цесса диффузии? Во время процесса температура под­
держивается постоянной и равной / = 20° С. Атомный
вес аргона ра = 40, молекулярный вес водорода рв = 2.

251. Сколько балласта должен выбросить аэростат
объемом 300 м3, чтобы подняться с высоты, на которой
барометр показывал давление 730 мм рт. ст. при тем­
пературе —15° С, до высоты, на которой барометр по­
казывает давление 710 мм рт. ст., а температура рав­
на —20° С?
252. Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании
взорвался при температуре 350° С. Какое количество
водорода (в граммах) можно хранить в этом баллоне
при 20° С, имея пятикратный запас прочности? Считать
прочность баллона не зависящей от температуры.
253. В баллоне находилось некоторое количество
газа при атмосферном давлении Рi = l атм. При откры­
том вентиле баллон был нагрет, после чего вентиль
закрыли и газ остыл до температуры 72= 10° С. При
этом давление в баллоне упало до Р2=0,7 атм. На
сколько градусов баллон нагревали?
254. Стеклянный баллон при постоянной темпера­
туре был взвешен трижды: 1) откачанный, 2) заполнен­
ный воздухом при атмосферном давлении, 3) заполнен­
ный неизвестным газом при давлении 1,5 атм. Оказа­
лось, что pi = 200 Г, р2 = 204 Г, р3 = 210 Г. Определить
молекулярный вес неизвестного газа. Молекулярный
вес воздуха принять равным 29.
255. В цилиндре под поршнем площадью 5=100 см2
находится т = 28 г азота при температуре = 273е К.
Цилиндр нагревается до температуры Т2= 373° К. На
какую высоту h поднимется поршень массой М=100 кг?
Атмосферное давление Ро—\ атм..
256. В цилиндрическом сосуде с площадью основа­
ния S = 250 см2 находятся 10 г азота, сжатого поршнем,
на котором лежит гиря массой М=12,5 кг. Какую ра­
боту совершит газ при нагревании его от температуры
25° С до 625° С? Насколько увеличится при этом объем
газа? Атмосферное давление Ро= 1 атм.
257. Сколько водорода находится под поршнем в ци­
линдрическом сосуде, если при нагревании его от
56
Ti=250°K до Г2 = 680°К при постоянном давлении на
поршень газ произвел работу, равную 400 дж?
258. Какое количество тепла необходимо для нагре­
вания т = 7 г азота от 10 до 25° С? Газ находится
в цилиндре под поршнем, на котором лежит постоянный
груз. Теплоемкость одной гра^м-молекулы азота при на­
гревании его при постоянном объеме равна cv —
= 21 дж!моль • град.
259. Поршни двух одинаковых цилиндров жестко
связаны таким образом, что объемы под поршнями рав­
ны менаду собой. В цилиндры при температуре Т введен
воздух таким образом, что давление в одном из ци­
линдров равно Р. Затем этот цилиндр нагревается до
температуры Т\. Какое установится в нем давление?
Во втором цилиндре поддерживается температура Т.
Атмосферное давление равно Ро. Весом поршней пре­
небречь.
260. Поршни двух одинаковых цилиндров связаны
жестко таким образом, что объемы под поршнями
равны между собой. В оба цилиндра введена одинако­
вая масса воздуха при температуре Т. Затем один из
цилиндров нагревается до температуры Ти а другой
поддерживается при начальной температуре Т. Каково
будет давление в цилиндрах? Весом поршней прене­
бречь. Атмосферное давление Р0.
261. Два одинаковых сосуда соединены трубкой,
объемом которой можно пренебречь. Система наполнена
газом и находится при температуре Т. Во сколько раз
изменится давление в такой системе, если один из со­
судов нагреть до температуры Ть а другой оставить
при температуре 77
262. Три одинаковых сосуда, соединенные тонкими
непроводящими тепло трубками, заполнены при темпе­
ратуре 4° К некоторым количеством газообразного ге­
лия. Затем один из сосудов нагрели до 20° К, а вто­
рой— до 80° К- Температура третьего сосуда осталась
неизменной. Во сколько раз изменилось давление в си­
стеме?
263. К цилиндру с площадью поперечного сечения S
со свободно скользящим невесомым поршнем, напол­
ненному газом, подключен через тонкую трубку с кра­
ном откачанный баллон объема V. На какую высоту
опустится поршекь, если открыть кран? Цилиндр
57
поддерживается при температуре Ти а баллон— при
температуре Т.
264. Теплоизолированный сосуд емкостью У=22,4 л
разделен тонкой непроницаемой, проводящей тепло пе­
регородкой на две равные части. В одну половину со­
суда вводят nil = 11,2 г азота при ^ = 20° С, во вторую
т2=16,8 г азота при ^2=150С, Какие давления устано­
вятся в каждой части сосуда после выравнивания тем­
пературы? Молекулярный вес азота р = 28.
265. В сосуде, разделенном пополам перегородкой,
находятся 2 г водорода и 32 г кислорода при темпе­
ратуре Т0. После того как перегородку убрали и газы
прореагировали, установилась температура Т и давле­
ние Р. Определить первоначальное давление в обеих
частях сосуда.
266. Цилиндрический сосуд с газом разделен двумя
невесомыми поршнями А и В на три секции, в каждой
из которых находится газ (объем и давление газа для
А
В
Рис. 72.
каждой секции указаны на рис. 72), Поршни освобож­
даются и получают возможность свободно скользить
вдоль цилиндра. Найти объем и давление газа в каждой
секции после того как поршни перестанут перемещаться.
Температура газа во всем цилиндре одна и та же и
поддерживается неизменной.
267. Запаянная с одного конца цилиндрическая
трубка длиной L погружается в воду до тех пор, пока
ее запаянный конец не окажется на одном уровне с по­
верхностью воды (рис. 73). Когда температура воздуха
в трубке и воды уравнялась, оказалось, что вода в
трубке поднялась на высоту L. Найти начальную
68
температуру воздуха в трубке, если температура воды
Т, а атмосферное давление Р0.
268. Цилиндрическая пробирка длины L, содержа-
щая некоторое количество газа при температуре Т, пол-
ностью погружена в жидкость с плотностью р, так что
дно пробирки касается поверхности жидкости. При
этом жидкость заполняет половину про­
бирки. Пробирку поднимают вверх так,
что она едва касается поверхности жид­
кости своим открытым концом. Как
надо изменить температуру газа в про­
бирке, чтобы жидкость снова заполняла
половину пробирки? Атмосферное дав­
ление равно Р0.
269. В запаянную у одного конца
U-образную трубку налита вода, причем
за счет присутствия в трубке воздуха
разность уровней воды оказалась рав­
ной h (рис. 74). Как нужно изменить
температуру воздуха в трубке, чтобы
разность уровней воды у ее концов уменьшилась вдвое?
Атмосферное давление Р0. Давлением паров воды пре­
небречь.
270. Сосуд емкостью 2К=200 см3 разделен пополам
полупроницаемой перегородкой. В одну половину вве­
дено rrii = 2 мг водорода и т 2 =
= 4 мг гелия. Через перегородку
может диффундировать только
гелий. Во время процесса поддер­
живается температура Т = 27° К«
Какие давления Pi и Р2 устано­
вятся в обеих частях сосуда?
271. В цилиндре под порш­
нем находится некоторая масса
водорода при температуре 30° С,
занимающая при давлении в 2 атм объем 8 л. Как
изменилась температура водорода, если при неизмен­
ном давлении объем его уменьшился настолько, что
при этом была совершена работа 50 дж?
272. В цилиндре под поршнем площадью 5 = 100 см2
находится т = 28 г азота при температуре 100° С.-
К поршню через систему блоков привешен груз
А1 = 50 кг (рис. 75). Цилиндр охлаждается до 0°С. На
СГ
ППТТТГПИ<
■Q
|>
Рис. 75.
59
какую высоту поднимется груз? Атмосферное давление
Ро= 1 атм. Весом поршня пренебречь.
273. В цилиндре под поршнем находится некоторая
масса воздуха. На его нагревание при постоянном дав­
лении затрачено Q — 5 кдж. Найти работу, произведен­
ную при этом газом. Теплоемкость воздуха при постоян­
ном давлении ср=103 дж/кг-град, молекулярный вес
воздуха принять равным 29.
274. В комнате объемом У=50 м3 затопили печь, и
температура воздуха поднялась с t{ = \\ до /2 = 23°С.
Давление воздуха в комнате не изменилось и осталось
равным 1 атм. Какая часть воздуха ушла при этом из
комнаты? Какую работу совершил при расширении воз­
дух, оставшийся в комнате?
275. В баллоне объемом 10 л содержался при тем­
пературе 20°С водород под давлением 100 атм. Какое
количество водорода израсходовано, если при сжигании
оставшегося водорода образовалось 0,5 л воды?
276. В баллоне с метаном емкостью 60 л при 0°С
было давление Р = 80 атм. Баллон подключили к газо­
вой горелке с к. п.д. 80% и, сжигая метан, нагревали
воду. Если после этого нагреть баллон до 80° С, в нем
снова установится давление Р. Сколько воды можно
было нагреть от 0°С до кипения? Теплотворная способ­
ность метана <7=41,8 кдж!г, молекулярный вес 16.
277. В баллоне с метаном емкостью 50 л при тем­
пературе t0 = —23°С было давление Ро=150 атм. Бал­
лон подключили к газовой горелке и, сжигая мета гг,
расплавили 10 кг льда с той же начальной температу­
рой, превратив его в воду с температурой 0°С; к. п. д.
горелки 80%. Да какой температуры надо нагреть бал­
лон, чтобы в нем снова установилось давление Р0? Теп­
лотворная способность метана <7=41,8 кдж/г. Удельная
теплоемкость льда 2,1 дж/г ■ град.
278. В цилиндре сечением S, закрытом поршнем с
массой М, находится пг г азота при температуре Т и
давлении Р. Какова сила трения между поршнем ц
стенками цилиндра, если для того, чтобы сдвинуть пор­
шень, газу сообщили количество тепла Q. Атмосферное
давление равно Ро, а удельная теплоемкость азота при
постоянном объеме с„.
279. Некоторая масса молекулярного водорода зани­
мает объем Vi — 1 м3 при температуре Ti = 250° К и дав­
60
лении Р\—2 атм. Какое давление Р2 будет иметь та же
масса водорода при температуре 72 = 5000°К в объеме
V2=10 м3, если при столь высокой температуре моле­
кулы водорода полностью диссоциируют на атомы?
280. В сосуде объемом V = 0,5 л находится т = 1 ?
парообразного иода (J2). При температуре /=1000°С
давление в сосуде оказалось равным Р=700 мм рт. ст.
Найти степень диссоциации молекул иода J2 на атомы
иода J при этих условиях. Молекулярный вес иода J2
р = 254.
Примечание. Степенью диссоциации называют
отношение числа диссоциированных молекул к общему
числу молекул до диссоциации.
281. В сосуде объемом V = \ л находится т — 0,2 г
углекислого газа С02. При температуре 7 = 2000° К не­
которая часть молекул С 02 диссоциировала на моле­
кулы окиси углерода СО и молекулы кислорода 0 2. При
этом давление в сосуде оказалось равным Р = 810 мм
рт. ст. Найти степень диссоциации молекул С02 на мо­
лекулы СО и 0 2 при этих условиях.

282. Относительная влажность воздуха, заполняю­
щего сосуд объемом 0,7 м3, при 24°С равна 60%. Сколь­
ко нужно испарить в этот объем воды до полного на­
сыщения пара? Давление насыщающих паров при этой
температуре рн = 22,4 лш„рт. ст.
283. В запаянной трубке объемом 0,4 л находится
водяной пар под давлением 60 мм рт. ст. при темпера­
туре 15СР С. Какое количество росы выпадает на стен­
ках трубки при охлаждении ее до 22° С? Давление на­
сыщающих паров воды при 22° С равно 19 мм рт. ст.
284. Давление насыщающего водяного пара при тем­
пературе 36° С равно 44,6 мм рт. ст. Сколько весит при
этой температуре 1 м3 влажного воздуха при относи­
тельной влажности 80% и давлении 1 атм?
285. Определить отношение веса 1 м3 сухого воздуха
к весу 1 м3 воздуха с влажностью 50%. Обе порции
взяты при атмосферном давлении и температуре 20° С.
Отношение молекулярного веса воды к молекулярному
весу воздуха принять равным 0,6. Упругость водяных
паров при температуре 20° С равна 17,5 мм рт. ст.
61
286. На сколько изменится подъемная сила воздуш­
ного шара объема V, если относительная влажность
воздуха увеличится на 20% ? Давление и температура
влажного воздуха остались неизменными. Известно, что
плотность насыщающих паров при данной температуре
равна р. Молекулярные веса воздуха и паров воды со­
ответственно равны 29 и 18.
287. Какое количество ртути содержится в 1 м3 воз­
духа зараженного ртутью помещения при температуре
20° С, если давление насыщающего пара ртути при этой
температуре равно 0,0011 мм рт. ст.? Атомный вес ртути
ц = 200,6.
288. Сколько молекул ртути содержится в 1 см3 воз­
духа в помещении, зараженном ртутью, при темпера­
туре 30° С, если давление насыщающего пара ртути при
этой температуре равно 0,0056 мм рт. ст.? Число Аво-
гадро N0 = 6,023- 1023.
289. Найти среднее расстояние между молекулами
насыщающего водяного пара при Т =100° С. Отноше­
ние универсальной газовой постоянной R к числу
Авогадро No, называемое постоянной Больцмана, k =
= 1,4 • 10'16 эрг!град.
290. В теплоизолированном цилиндре под невесомым
подвижным поршнем находится 30 г воды при темпе­
ратуре 0°С, причем поршень лежит на поверхности
воды. Воду нагревают электрическим кипятильником,
сопротивление спирали которого г=100 ом. На какую
высоту поднимется поршень, ’если внешнее давление
1 атм, а через кипятильник в течение 1 мин протекал
ток 2 а? Площадь поршня 512 см2. Удельная теплота
парообразования воды 2,25 кдж!г.
291. Смешали 1 мэ воздуха с влажностью 20% и
2 м3 воздуха с влажностью 30%. При этом обе порции
были взяты при одинаковых температурах. Смесь зани­
мает объем 3 м3. Определить ее относительную влаж­
ность.
292. В цилиндре под поршнем находится воздух при
100°С и с относительной влажностью 40%- Объем воз­
духа при этом 100 см3. Цилиндр охлаждается до 20° С,
Как надо изменить его объем для того, чтобы роса на
стенках не выпадала? Давление насыщающих паров
воды при 20° С равно 17,5 мм рт. ст.
62
293. Чему равнялась относительная влажность воз­
духа под поршнем при 20° С и давлении 1 атм, если
конденсация воды из этого воздуха при 100° С началась
при давлении 60 атм? Давление насыщающих паров
воды при 20° С равно 17,5 мм рт. ст.
294. В сосуд объемом V= 10 л, наполненный сухим
воздухом при давлении Р — 1 атм и температуре 0°С,
вводят 3 г воды и нагревают сосуд до 100° С. Опреде­
лить давление влажного воздуха в сосуде при этой тем­
пературе.
295. Некоторый объем воздуха, температура которого
25° С, давление 745 мм рт. ст. и относительная влаж­
ность а = 40%, имеет массу 1 г. Найти этот объем.
Давление ра насыщающих паров при 25° С равно
23,5 мм рт. ст. ’
296. Сосуд с небольшим отверстием находится при
температуре, равной 76° С. Атмосферное давление
Ро = 750 мм рт. ст. В сосуд налито немного воды, давле­
ние насыщающих паров которой при этой температуре
равно pi ~ 300 мм рт. ст. Затем сосуд закупоривают и
погружают в жидкий воздух, кипящий при 80° К. Каково
будет давление в сосуде? Давлением насыщающего во­
дяного пара при 80° К можно пренебречь.
297. Под поршнем, закрывающим цилиндрический со­
суд, имеющий объем Уо=Ю л и помещенный в термо­
стат при t0=—57°С, находится т = 1,9 г газообразного
аммиака (молекулярный вес 17). Сколько аммиака
сконденсируется при сжатии газа поршнем до объема
V — Vo/2? Давление насыщенного пара аммиака при
■—57° С равно 200 мм рт. ст.
298. В камеру объемом 1 л, сообщающуюся с возду­
хом при 20° С и нормальном атмосферном давлении, бро­
сают кусочек сухого льда массой 0,5 г. Камеру сразу
же герметически закрывают. Какое давление устано­
вится в камере после установления равновесия при не­
изменной температуре? Давление насыщающего пара
углекислоты при 20° С ра = 56,5 атм.
299. В сосуде V == 100 л при 30° С находится воздух
с относительной влажностью а ==30%. Какова будет
относительная влажность а ь если в сосуд ввести
т = 1 г воды? Давление насыщающих паров воды при
30° С рн=31,8 мм рт. ст.
63
300. В сосуде V = \ л при 30° С находится воздух
с относительной влажностью а = 30%- Какова будет
относительная влажность а ь если в сосуд ввести
т = 1 г воды? Давление насыщающих водяных паров
при 30°С /?н = 31,8 мм рт.ст.
301. В закрытом с обоих концов цилиндре объема
К= 1 л свободно ходит невесомый тонкий поршень.
В пространство под поршнем вводится mt = l г воды,
в пространство над поршнем — т2 — 2 г азота. Какую
часть объема цилиндра займет азот при 100° С?
302. В закрытом с обоих концов цилиндре объемом
1 л свободно ходит невесомый тонкий поршень. В про­
странство под поршнем вводится mi = 0,1 г воды, в про­
странство над поршем — /п2 = 0,5 г азота. На какой вы­
соте установится поршень при 100° С (в долях от общей
высоты цилиндра)?
303. В закрытом с обоих концов цилиндре объемом
1 л свободно ходит невесомый тонкий поршень. В про­
странство под поршнем вводится тi = 0,5 г воды, в про­
странство над поршнем — т 2 = 0,5 г азота. На какой
высоте установится поршень при 100° С (в долях от
общей высоты цилиндра)?
304. В цилиндре объемом 10 л под поршнем нахо­
дится влажный воздух при температуре 20° С. Относи­
тельная влажность его 70%. Каково будет давление
в цилиндре, если его объем при той же температуре
уменьшить в 10 раз? Начальное давление равно
100 мм рт. ст. Давление насыщающего пара при тем­
пературе t = 20° С равно 18 мм рт.ст.
305. Температура воздуха в комнате /i = 14°C, а от­
носительная влажность ом =60%. В комнате затопили
печь, и температура воздуха повысилась до t2 = 22°С.
При этом некоторая часть воздуха вместе с содержа­
щимся в нем водяным паром ушла наружу и давление
в комнате не изменилось. Определить относительную
влажность воздуха при температуре t2. Давления насы­
щающих паров при температурах /i = 14°C и t2=^22° С
равны р11( = 12 мм рт.ст. и рП1 = 20 мм рт.ст.
306. В герметически закрытом ящике при ^ = 50° С
находится воздух с влажностью а=40% . В ящик вве­
ден змеевик, который можно охлаждать потоком воды.
Сколько воды сконденсируется на змеевике, если через
него пропускать воду температуры t2 = 20°C, а ящик
64
поддерживать при 50° С? Давления насыщающих паров
воды при температурах t\ и /2 равны >9i — 92,5 мм рт. ст.
и /?2=17,5 мм рт. ст. Объем ящика 1 лР.
307. В стеклянном баллоне, присоединенном к ва­
куумному насосу, содержались капельки ртути общей
массой 0,87 г. Баллон помещен в печь, имеющую тем­
пературу 120° С. Производительность насоса 7 л/мин.
Чему равно давление насыщающих паров ртути при
120° С, если давление в баллоне резко упало после
20 мин работы насоса? Молекулярный вес ртути
200.
308. Под колоколом насоса находится стакан, содер­
жащий 20 г воды. Скорость откачки насоса 50 л/мин.
Через сколько времени вся вода испарится, если уста­
новившаяся температура воды 5° С? Давление насы­
щающих паров воды при 5° С равно 6,54 мм рт. ст.
309. В откачанный сосуд объемом 500 с.и3 ввели во­
дород до давления 200 мм рт.ст. при температуре 20° С.
В другой такой же сосуд ввели кислород до давления
100 мм рт. ст. Оба сосуда соединили и после того, как
газы перемешались, пропустили электрическую искру;
гремучая смесь сгорела. Сколько воды сконденсирова­
лось на стенках сосуда после того, как установка
приняла первоначальную температуру? Давление насы­
щающих паров воды при 20°С равно 17,5 мм рт.ст.
310. Кубический метр влажного воздуха при отно­
сительной влажности 60%, температуре 20°С и давле­
нии 1 атм весит 10,76 н. Определить давление насы­
щающего водяного пара
при температуре 20° С.
311. Герметически закры­
тый сосуд, содержащий не­
которое количество воздуха,
наполовину заполнен водой.
При температуре t\— 27°С
давление в сосуде оказалось
равным Pi = 626,7 мм рт.ст.,
а при температуре /2 = 60°С
равным Р2= 815 мм рт.ст. Определить давление насы­
щающих паров при температуре /2, если известно, что
при температуре i\ оно равно 26,7 мм рт.ст.
312. Два цилиндрических сосуда одинаковой высоты
//=150 см соединены снизу тонкой трубкой (рис. 76).
А н
-=
Рис. 76.
5 Л. П. Баканина и др. 65
Сосуд А плотно закрыт крышкой, сосуд В открыт.
Сначала в сосудах находился сухой воздух При давле­
нии Р0 = 760 мм рт. ст. Затем сосуд В при неизменной
температуре до краев наполнили водой; уровень воды в
сосуде А оказался равным h—14 см. Определить давле­
ние насыщающих паров воды при температуре опыта.

Решение задач по физике Баканина from zoner

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


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar