Тема №5798 Сборник задач по физике для лицеев (Часть 5)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Сборник задач по физике для лицеев (Часть 5) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Сборник задач по физике для лицеев (Часть 5), 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.

865. В сообщающихся сосудах одинакового сечения находится ртуть. Один из сосу-
дов закрывают и увеличивают температуру воздуха в нем от 300 К до 400 К. Найдите обра-
зовавшуюся разность уровней (в см) ртути, если начальная высота столба воздуха в запер-
том сосуде была 10 см. Атмосферное давление 750 мм рт.ст.
Уравнение Менделеева—Клапейрона
866. Определите массу (в г) водорода, находящегося в баллоне емкостью 0,06 м
3
под
давлением 8,3105 Па при температуре 27°С. Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, универ-
сальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
867. Баллон емкостью 83 л содержит 2,2 кг углекислого газа. Баллон выдерживает
давление не выше 4106 Па. При какой температуре (в кельвинах) баллон может разорвать-
ся? Молярная масса углекислого газа 44 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмоль·К).
868. Какую массу (в г) водорода содержал баллон, если он взорвался при температуре
1172 К и был рассчитан на хранение азота массой 7 кг при температуре 293 К при десяти-
кратном запасе прочности? Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, азота — 28 кг/кмоль.
869. Газ в количестве 0,02 кг при давлении 106 Па и температуре 47°С занимает объ-
ем 1660 см3
. Определите по этим данным молярную массу (в кг/кмоль) газа. Универсальная
газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
870. Газ массой 0,007 кг, находящийся в баллоне при 27°С, создает давление 50 кПа.
Найдите молярную массу (в кг/кмоль) газа, если известно, что водород (молярная масса
2 кг/кмоль) массой 4 г создает в таком же баллоне при 60°С давление 444 кПа.
871. В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся равные массы
водорода и кислорода. Во сколько раз давление, производимое водородом на стенки балло-
на, будет больше, чем давление кислорода, если молярная масса кислорода 32 кг/кмоль, а
водорода 2 кг/кмоль?
872. Горизонтальный сосуд длиной 85 см разделен на две части тонкой перегородкой,
которая может двигаться без трения. В левой части сосуда находится водород, в правой —
такая же масса кислорода. Найдите длину (в см) левой части сосуда. Молярная масса водо-
рода 2 кг/кмоль, кислорода — 32 кг/кмоль. Температуры газов одинаковы.
873. Два баллона соединены между собой тонкой трубкой с краном. В одном баллоне
находится газ массой 2 г под давлением 400 кПа, в другом — такой же газ массой 4 г под
давлением 200 кПа. Какое давление (в кПа) установится в баллонах, если открыть кран?
Температура газа в баллонах одинакова.
874. В цилиндре под невесомым поршнем находится 1 моль газа, объем которого
0,02 м
3
, а температура 250 К. С какой силой надо действовать на поршень перпендикуляр-
но к его поверхности, чтобы он оставался неподвижным? Атмосферное давление 100 кПа,
площадь поршня 0,02 м
2
, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
875. По газопроводу течет углекислый газ при давлении 0,83 МПа и температуре
27°С. Какова скорость течения газа в трубе, если за 2,5 мин через поперечное сечение тру-
бы площадью 5 см2
протекает 2,2 кг газа? Молярная масса углекислого газа 44 кг/кмоль,
универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К).
876. Сферическая оболочка аэростата сделана из материала, квадратный метр которо-
го имеет массу 900 г. Шар наполнен водородом при температуре 27°С и давлении 100 кПа,
равными температуре и давлению окружающего воздуха. При каком минимальном радиусе
(в см) шар поднимет сам себя? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК). Мо-
лярная масса воздуха 29 кг/кмоль, водорода 2 кг/кмоль.
877. Резиновый шар массой 198 г наполнен азотом и находится неподвижно в воде на
глубине 73 м, где температура воды 7°С. Найдите массу (в г) азота в шаре. Атмосферное 
67
давление равно 100 кПа. Молярная масса азота 28 кг/кмоль, универсальная газовая посто-
янная 8300 Дж/(кмольК), g = 10 м/с2
.
878. Вертикальный цилиндр делится на две части тяжелым поршнем, который может
перемещаться без трения. Под поршнем находится в три раза больше газа, чем над порш-
нем. При температуре 300 К поршень делит сосуд пополам. Во сколько раз объем газа под
поршнем будет больше, чем над поршнем, при температуре 800 К?
879. Чему равна плотность смеси 1,5 моль водорода и 2,5 моль кислорода при темпе-
ратуре 27°С и давлении 240 кПа? Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, кислорода
32 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
Изменение количества вещества
880. На сколько грамм уменьшится масса воздуха в открытом сосуде, если его нагреть
от 0°С до 100°С? Начальная масса воздуха 373 г.
881. Какова разница в массе воздуха, заполняющего зал объемом в 249 м
3
зимой и ле-
том, если летом температура в зале достигает 27°С, а зимой падает до 17°С? Давление зи-
мой и летом 105 Па. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК), молярная масса
воздуха 29 кг/кмоль.
882. В сосуде находится газ под давлением 60 атм. Какое установится давление (в
атм), если из сосуда выпустить 7/12 массы содержащегося там газа? Температуру считать
постоянной.
883. Баллон содержит газ при 27°С и давлении 200 кПа. Каково будет давление (в
кПа), если из баллона выпустить 80% газа и охладить его до 12°С?
884. В баллоне находился некоторый газ. Когда часть газа выпустили, температура
газа в баллоне уменьшилась в 3 раза, а давление уменьшилось в 4 раза. Какую часть (в
процентах) газа выпустили?
885. В баллоне находится газ массой 2 кг при температуре 27°С и давлении 2105 Па.
Когда часть газа была выпущена, а оставшаяся часть нагрета до 627°C, то давление возрос-
ло до 3105 Па. Какова будет плотность оставшейся части газа, если объем баллона 1 м
3
?
886. Два одинаковых сосуда соединены тонкой трубкой. Система наполнена газом и
находится при температуре 24°С. Температуру одного из сосудов увеличили на 33°С. На
сколько градусов надо уменьшить температуру другого сосуда, чтобы давление в системе
не изменилось?
887. Два одинаковых сосуда соединены трубкой, объемом которой можно прене-
бречь. Система наполнена газом и находится при температуре 300 К. Когда один из сосудов
был нагрет, а другой оставлен при прежней температуре, давление в системе увеличилось в
1,5 раза. На сколько градусов был нагрет один из сосудов?
888. Три одинаковых сосуда, соединенные тонкими трубками, заполнены газообраз-
ным гелием при температуре 40 К. Затем один из сосудов нагрели до 100 К, другой до
400 К, а температура третьего сосуда осталась неизменной. Во сколько раз увеличилось
давление в системе?
889. В сосуде находится озон О3
при температуре 727°С. Через некоторое время тем-
пература газа понизилась до 127°С, а весь озон превратился в кислород О2
. На сколько
процентов понизилось давление в сосуде?
890. При повышении температуры азота, заключенного в закрытый сосуд, от 7°С до
1407°С третья часть молекул азота распалась на атомы. Во сколько раз при этом возросло
давление газа?
891. При увеличении температуры водорода от 300 К до 1350 К все молекулы распа-
лись на атомы. Во сколько раз возросла при этом средняя квадратичная скорость частиц
газа? 
68
8. Термодинамика
Вычисление количества теплоты. КПД нагревателя
а) Нагревание и охлаждение
892. Какая масса ртути имеет такую же теплоемкость, как 13 кг спирта? Удельная
теплоемкость спирта 2440 Дж/(кгК), удельная теплоемкость ртути 130 Дж/(кгК).
893. При трении друг о друга двух одинаковых тел их температура через одну минуту
повысилась на 30°С. Какова средняя мощность, развиваемая в обоих телах при трении?
Теплоемкость каждого тела 800 Дж/К.
894. На электроплитке мощностью 600 Вт 3 л воды нагреваются до кипения за 40 ми-
нут. Начальная температура воды 20°С. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК).
Определите КПД (в процентах) установки.
895. При сверлении металла ручной дрелью сверло массой 0,05 кг нагрелось на 20°С
за 200 с непрерывной работы. Средняя мощность, потребляемая дрелью от сети при свер-
лении, равна 10 Вт. Сколько процентов затраченной энергии пошло на нагревание сверла,
если удельная теплоемкость материала сверла 460 Дж/(кгК)?
896. При работе электромотора мощностью 400 Вт он нагревается на 10 К за 50 с не-
прерывной работы. Чему равен КПД (в процентах) мотора? Теплоемкость мотора
500 Дж/К.
897. Трансформатор, погруженный в масло, вследствие перегрузки начинает греться.
Каков его КПД (в процентах), если при полной мощности 60 кВт масло массой 60 кг нагре-
вается на 30°С за 4 минуты работы трансформатора? Удельная теплоемкость масла
2000 Дж/(кгК).
898. Генератор излучает импульсы сверхвысокой частоты с энергией в каждом им-
пульсе 6 Дж. Частота повторения импульсов 700 Гц. КПД генератора 60%. Сколько литров
воды в час надо пропускать через охлаждающую систему генератора, чтобы вода нагрелась
не выше, чем на 10 К? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).
б) Фазовые превращения
899. Сколько льда, взятого при температуре 0°С, можно расплавить, сообщив ему
энергию 0,66 МДж? Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.
900. При отвердевании 100 кг стали при температуре плавления выделилось 21 МДж
теплоты. Какова удельная теплота плавления (в кДж/кг) стали?
901. Какое количество теплоты (в кДж) надо сообщить 2 кг льда, взятого при темпе-
ратуре 10°С, чтобы полностью его растопить? Удельная теплоемкость льда
2100 Дж/(кгК), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.
902. Для того чтобы превратить некоторое количество льда, взятого при температуре
50°С, в воду с температурой 50°С, требуется 645 кДж энергии. Чему равна масса льда?
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кгК),
удельная теплота плавления льда 3,3105 Дж/кг.
903. Какое количество теплоты (в кДж) необходимо для превращения в пар 0,1 кг ки-
пящей воды? Удельная теплота парообразования воды 2,26 МДж/кг.
904. Сколько теплоты (в кДж) выделится при конденсации 0,2 кг водяного пара при
температуре 100°С? Удельная теплота парообразования воды 2,3106 Дж/кг.
905. Какое количество теплоты (в кДж) нужно сообщить 1 кг воды, взятой при 0°С,
чтобы нагреть ее до 100°С и полностью испарить? Удельная теплоемкость воды
4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,3106 Дж/кг. 
69
906. Для нагревания воды, взятой при температуре 20°С, и обращения ее в пар израс-
ходовано 2596 кДж энергии. Определите массу воды. Удельная теплоемкость воды
4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,26 МДж/кг.
907. Для расплавления одной тонны стали используется электропечь мощностью
100 кВт. Сколько минут продолжается плавка, если слиток до начала плавления надо
нагреть на 1500 К? Удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кгК), удельная теплота плавле-
ния стали 210 кДж/кг.
908. Для нагревания некоторой массы воды от 0°С до 100°С требуется 8400 Дж теп-
лоты. Сколько еще потребуется теплоты (в кДж), чтобы полностью испарить эту воду?
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота парообразования воды
2300 кДж/кг.
909. Чтобы охладить воду в холодильнике от 33°С до 0°С, потребовалась 21 минута.
Сколько времени потребуется, чтобы превратить затем эту воду в лед? Удельная теплоем-
кость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 3,3·105 Дж/кг. Ответ дать в
минутах.
910. Сосуд с водой нагревают на электроплитке от 20°С до кипения за 20 минут.
Сколько еще нужно времени (в минутах), чтобы 42% воды обратить в пар? Удельная тепло-
емкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,2106 Дж/кг.
911. Вычислите КПД (в процентах) газовой горелки, если в ней используется газ с
удельной теплотой сгорания 36 МДж/м3
, а на нагревание чайника с 3 л воды от 10°С до
кипения было израсходовано 60 л газа. Теплоемкость чайника 600 Дж/К. Удельная тепло-
емкость воды 4200 Дж/(кг·К).
912. Для работы паровой машины расходуется 210 кг угля за 1 час. Охлаждение ма-
шины осуществляется водой, которая на входе имеет температуру 17°С, а на выходе 27°С.
Определите расход воды (в кг) за 1 с, если на ее нагревание идет 24% общего количества
теплоты. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота сгорания угля
30 МДж/кг.
913. На сколько километров пути хватит 10 кг бензина для двигателя автомобиля, раз-
вивающего при скорости 54 км/час мощность 69 кВт и имеющего КПД 40%? Удельная теп-
лота сгорания бензина 4,6107 Дж/кг.
Взаимные превращения механической и внутренней энергии
914. При неупругом ударе о стенку пуля, имевшая скорость 50 м/с, нагрелась на 10°С.
Считая, что пуля получила всю выделившуюся при ударе энергию, найдите удельную теп-
лоемкость материала пули.
915. Две свинцовые пули ударяются о стенку. Первая пуля нагревается на 0,5 К, вто-
рая — на 8 К. Во сколько раз скорость второй пули больше, чем первой, если вся энергия
пуль расходуется на их нагревание?
916. Пуля, обладающая кинетической энергией 100 Дж, ударилась о стенку и нагре-
лась на 0,5 К. Какая часть (в процентах) энергии пули пошла на ее нагревание, если тепло-
емкость пули равна 20 Дж/К?
917. Чему равна высота водопада, если температура воды у его основания на 0,05°С
больше, чем у вершины? Считать, что вся механическая энергия идет на нагревание воды.
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), g = 10 м/с2
.
918. На какую высоту можно было бы поднять груз массой 100 кг, если бы удалось
полностью превратить в работу энергию, выделяющуюся при охлаждении стакана воды от
100°С до 20°С? Масса воды в стакане 250 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К),
теплоемкость стакана не учитывать. g = 10 м/с2

70
919. Молот массой 2000 кг падает с высоты 1 м на металлическую болванку массой
2 кг. В результате удара температура болванки возрастает на 25°С. Считая, что на нагрева-
ние болванки идет 50% всей выделившейся энергии, найдите удельную теплоемкость мате-
риала болванки. g = 10 м/с2
.
920. Пластилиновый шар бросают со скоростью 10 м/с под углом 45° к горизонту по
направлению к вертикальной стене, находящейся на расстоянии 8 м от точки бросания (по
горизонтали). На сколько градусов (в мК) нагреется шар, если он прилипнет к стене? Счи-
тать, что вся кинетическая энергия шара пошла на его нагревание. Удельная теплоемкость
пластилина 250 Дж/(кгК). g = 10 м/с2
.
921. Свинцовая пуля, летевшая со скоростью 500 м/с, пробивает стенку. Определите,
на сколько градусов нагрелась пуля, если ее скорость уменьшилась до 300 м/с. Считать, что
на нагревание пули пошло 50% выделившейся теплоты. Удельная теплоемкость свинца
160 Дж/(кгК).
922. Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 500 м/с, пробивает насквозь доску
на высоте 20 см от земли. При этом температура пули увеличилась на 200°С. Считая, что на
нагревание пули пошла вся выделившаяся при ударе теплота, найдите, на каком расстоянии
(по горизонтали) от места удара пуля упала на землю. Удельная теплоемкость материала
пули 400 Дж/(кгК). g = 10 м/с2
.
923. Тело соскальзывает с наклонной плоскости длиной 260 м и углом наклона 60°. Ко-
эффициент трения о плоскость 0,2. Определите, на сколько градусов повысится температура
тела, если на его нагревание идет 50% выделившегося тепла. Удельная теплоемкость матери-
ала, из которого сделано тело, равна 130 Дж/(кг·К). g = 10 м/c2
.
924. Два одинаковых шарика, сделанных из вещества с удельной теплоемкостью
450 Дж/(кг·К), движутся навстречу друг другу со скоростями 40 м/с и 20 м/с. Определите, на
сколько градусов они нагреются в результате неупругого столкновения.
925. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в дере-
вянный брусок массой 990 г, подвешенный на нити, и застревает в нем. На сколько градусов
нагреется пуля, если на ее нагревание пошло 50% выделившегося тепла? Удельная теплоем-
кость материала пули 200 Дж/(кгК).
926. С какой скоростью должна лететь пуля, чтобы при ударе о стенку она расплави-
лась? Удельная теплоемкость материала пули 130 Дж/(кгК), удельная теплота плавления
22,25 кДж/кг, температура плавления 327°С. Температура пули до удара 152°С. Считать, что
на нагревание пули пошла вся выделившаяся при ударе теплота.
927. С какой высоты (в км) должен падать оловянный шарик, чтобы при неупругом
ударе о поверхность он полностью расплавился? Считать, что 50% энергии шарика идет на
его нагревание и плавление. Начальная температура шарика 32°С. Температура плавления
олова 232°С, его удельная теплоемкость 200 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления
58 кДж/кг. g = 9,8 м/с2
.
928. С какой скоростью должна вылететь из ружья свинцовая дробинка при выстреле
вертикально вниз с высоты 300 м, чтобы при ударе о неупругое тело дробинка расплавилась?
Считать, что теплота, выделившаяся при ударе, поровну распределяется между дробинкой и
телом. Начальная температура дробинки 177°С. Температура плавления свинца 327°С, его
удельная теплоемкость 130 Дж/(кгК), удельная теплота плавления 22 кДж/кг. g = 10 м/с2
.
929. При выстреле из ружья дробь массой 45 г вылетает со скоростью 600 м/с. Сколько
процентов от энергии, освободившейся при сгорании порохового заряда массой 9 г, составля-
ет кинетическая энергия дроби? Удельная теплота сгорания пороха 3 МДж/кг.
930. Двигатель реактивного самолета с КПД 20% при полете со скоростью 1800 км/ч
развивает силу тяги 86 кН. Определите расход (в т) керосина за 1 час полета. Теплота сгора-
ния керосина 4,3107 Дж/кг. 
71
931. Заряд дальнобойной пушки содержит 150 кг пороха. Масса снаряда 420 кг. Какова
максимально возможная дальность полета (в км) снаряда, если КПД орудия 25%? Удельная
теплота сгорания пороха 4,2 МДж/кг. g = 10 м/с2
. Сопротивление воздуха не учитывать.
Уравнение теплового баланса
а) Нагревание и охлаждение
932. В калориметре смешали 2 кг воды при температуре 50°С и 3 кг воды при темпера-
туре 30°С. Найдите температуру (в °С) смеси. Теплоемкость калориметра не учитывать.
933. В ванну налили 210 кг воды при 10°С. Сколько воды при 100°С нужно добавить в
ванну, чтобы тепловое равновесие установилось при 37°С?
934. Нужно смешать воду при температуре 50°С и воду при температуре 10°С так, что-
бы температура смеси оказалась равной 20°С. Во сколько раз больше надо взять холодной
воды, чем горячей?
935. Для приготовления ванны емкостью 200 л смешали холодную воду при 10°С с го-
рячей при 60°С. Сколько литров холодной воды нужно взять, чтобы в ванне установилась
температура 40°С?
936. Горячее тело при 50°С приведено в соприкосновение с холодным телом при 10°С.
При достижении теплового равновесия установилась температура 20°С. Во сколько раз теп-
лоемкость холодного тела больше теплоемкости горячего?
937. Медное тело, нагретое до 100°С, опущено в воду, масса которой равна массе мед-
ного тела. Тепловое равновесие наступило при температуре 30°С. Определите начальную
температуру (в °С) воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), меди 360 Дж/(кгК).
938. Определите начальную температуру (в кельвинах) олова массой 0,6 кг, если при
погружении его в воду массой 3 кг при температуре 300 К вода нагрелась на 2 К. Удельная
теплоемкость олова 250 Дж/(кгК), воды 4200 Дж/(кгК).
939. В сосуд налили 0,1 кг воды при температуре 60°С, после чего температура воды
понизилась до 55°С. Считая, что теплоемкость сосуда равна 70 Дж/К, а удельная теплоем-
кость воды 4200 Дж/(кгК), найдите начальную температуру (в °С) сосуда.
940. Для измерения температуры воды массой 20 г в нее погрузили термометр, кото-
рый показал 32,4°С. Какова действительная температура (в °С) воды, если теплоемкость
термометра 2,1 Дж/К и перед погружением в воду он показывал температуру помещения
8,4°С? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК).
941. Термометр, показывающий температуру 22°С, опускают в воду, после чего он по-
казывает температуру 70°С. Чему была равна температура (в °С) воды до погружения термо-
метра? Масса воды 40 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), теплоемкость термо-
метра 7 Дж/К.
942. После опускания в воду, имеющую температуру 10°С, тела, нагретого до 100°С,
установилась температура 40°С. Какой станет температура (в °С) воды, если, не вынимая
первого тела, опустить в нее еще одно такое же тело, нагретое также до 100°С?
943. Нагретое до 110°С тело опустили в сосуд с водой, в результате чего температура
воды повысилась от 20°С до 30°С. Какой стала бы температура (в °С) воды, если бы в нее
одновременно с первым опустили еще одно такое же тело, но нагретое до 120°С?
944. В калориметре смешиваются три химически не взаимодействующие незамерза-
ющие жидкости массами 1, 10 и 5 кг с удельными теплоемкостями 2, 4 и 2 кДж/(кг·К) соот-
ветственно. Температуры первой и второй жидкостей до смешивания были 6°С и 40°С.
Температура смеси стала равной 19°С. Найдите температуру (в °С) третьей жидкости до
смешивания. 
72
б) Фазовые превращения
945. В сосуд, содержащий 9 кг воды при 20°С, вводится 1 кг пара при 100°С, который
превращается в воду. Определите конечную температуру (в С) воды. Теплоемкость сосуда
и потери теплоты не учитывать. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная
теплота парообразования воды 2,1·106 Дж/кг.
946. Некоторую массу воды с начальной температурой 50°С нагревают до температу-
ры кипения, пропуская через нее пар при температуре 100°С. На сколько процентов увели-
чится при этом масса воды? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота
парообразования воды 2,1106 Дж/кг.
947. В двух сосудах имеется по 4,18 кг воды при одинаковых температурах. В первый
сосуд вливают 0,42 кг воды при температуре 100°С, во второй вводят столько же водяного
пара при температуре 100°С. На сколько градусов температура в одном сосуде будет боль-
ше, чем в другом, после установления в каждом из них теплового равновесия? Удельная
теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.
948. В сосуд, содержащий 4,6 кг воды при 20°С, бросают кусок стали массой 10 кг,
нагретый до 500°С. Вода нагревается до 100°С, и часть ее обращается в пар. Найдите массу
(в г) образовавшегося пара. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота
парообразования воды 2,3106 Дж/кг, удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кгК).
949. В литр воды при температуре 20°С брошен ком снега массой 250 г, частично уже
растаявший, т.е. содержащий некоторое количество воды при 0°С. Температура воды в
сосуде при достижении теплового равновесия оказалась равна 5°С. Определите количество
воды (в г) в коме снега. Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплоем-
кость воды 4200 Дж/(кгК).
950. Ванну емкостью 85 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 30°С,
используя воду при 80°С и лед при температуре 20°С. Определите массу льда, который
следует положить в ванну. Удельная теплота плавления льда 336 кДж/кг, удельная тепло-
емкость льда 2100 Дж/(кг·К), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).
951. Количество теплоты, выделяемое при конденсации 1 кг пара при температуре
100°С и охлаждения получившейся воды до 0°С, затрачивается на таяние некоторого коли-
чества льда, температура которого 0°С. Определите массу растаявшего льда. Удельная
теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), удельная теплота парообразования воды 2,22 МДж/кг,
удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.
952. Смесь, состоящую из 2,51 кг льда и 7,53 кг воды при общей температуре 0°С
нужно нагреть до температуры 50°С, пропуская пар при температуре 100°С. Определите
необходимое для этого количество (в г) пара. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК),
удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, удельная теплота плавления льда
330 кДж/кг.
953. В сосуде имеется некоторое количество воды и такое же количество льда в со-
стоянии теплового равновесия. Через сосуд пропускают водяной пар при температуре
100°С. Найдите установившуюся температуру воды в сосуде, если масса пропущенного
пара равна первоначальной массе воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К),
удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, удельная теплота плавления льда
330 кДж/кг.
954. Из сосуда с небольшим количеством воды при 0°С откачивают воздух. При этом
испаряется 6,6 г воды, а оставшаяся часть замерзает. Найдите массу (в г) образовавшегося
льда. Удельная теплота парообразования воды при 0°С равна 2,5106 Дж/кг, удельная теп-
лота плавления льда 3,3105 Дж/кг. 
73
Работа идеального газа
955. При постоянном давлении 3 кПа объем газа увеличился от 7 л до 12 л. Какую ра-
боту совершил газ?
956. Расширяясь в цилиндре с подвижным поршнем при постоянном давлении
100 кПа, газ совершает работу 100 кДж. На какую величину при этом изменился объем
газа?
957. В изобарном процессе при давлении 300 кПа абсолютная температура идеально-
го газа увеличилась в 3 раза. Определите начальный объем (в л) газа, если при расширении
он совершил работу 18 кДж.
958. Какую работу совершают два моля некоторого газа при изобарном повышении
температуры на 10 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
959. При изобарном нагревании 2 кг воздуха им была совершена работа 166 кДж. На
сколько градусов был нагрет воздух? Молярная масса воздуха 29 кг/кмоль, универсальная
газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
960. Одинаковые массы водорода и кислорода изобарно нагревают на одинаковое
число градусов. Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, кислорода 32 кг/кмоль. Во сколько
раз работа, совершенная водородом, больше, чем кислородом?
961. В цилиндре под поршнем находится некоторая масса газа при температуре
300 К, занимающая при давлении 0,1 МПа объем 6 л. На сколько градусов надо охладить
газ при неизменном давлении, чтобы при этом была совершена работа по его сжатию, рав-
ная 50 Дж?
962. В цилиндре с площадью основания 100 см2
находится газ при температуре
300 К. На высоте 30 см от основания цилиндра расположен поршень массой 60 кг. Какую
работу совершит газ при расширении, если его температуру медленно повысить на 50С?
Атмосферное давление 100 кПа, g = 10 м/с2
.
963. В цилиндре под поршнем находится газ, удерживаемый в объеме 0,5 м
3
силой
тяжести поршня и силой атмосферного давления. Какую работу (в кДж) совершит газ при
нагревании, если его объем при этом возрастет в 2 раза? Атмосферное давление 100 кПа,
масса поршня 10 кг, площадь поршня 103 м
2
. g = 10 м/с2
.
964. Один моль газа изохорно охладили так, что его давление уменьшилось в 5 раз, а
затем изобарно нагрели до начальной температуры 400 К. Какую работу совершил газ?
Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
965. Пять молей газа сначала нагревают при постоянном объеме так, что его давление
возрастает в 3 раза, а затем сжимают при постоянном давлении, доведя температуру до
прежнего значения, равного 100 К. Какая работа была совершена над газом при его сжа-
тии? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
966. Один моль идеального газа охладили изохорно так, что его давление уменьши-
лось в 1,5 раза, а затем изобарно нагрели до прежней температуры. При этом газ совершил
работу 8300 Дж. Найдите начальную температуру (в кельвинах) газа. Универсальная газо-
вая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
967. Идеальный газ в количестве 4 моль расширяют так, что его давление изменяется
прямо пропорционально объему. Чему равна работа газа при увеличении его температуры
на 10 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
968. Температура идеального газа массой 10 кг меняется по закону
T = aV2
(a = 2 К/м6
). Определите работу (в мДж), совершенную газом при увеличении объе-
ма от 2 л до 4 л. Молярная масса газа 12 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмольК).
969. Идеальный газ в количестве 2 моль находится при температуре 400 К. Объем га-
за увеличивают в два раза так, что давление линейно зависит от объема. Найдите работу 
74
газа в этом процессе, если конечная температура газа равна начальной. Универсальная
газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
970. Идеальный газ в количестве 2 моль находится при температуре 300 К. Объем га-
за увеличивают в 1,5 раза так, что давление линейно зависит от объема и увеличивается на
40%. Найдите работу газа в этом процессе. Универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмольК).
971. Идеальный газ в количестве 2 моль находится при температуре 300 К. Объем га-
за увеличивают в 2 раза так, что давление линейно зависит от объема, а затем газ изобарно
сжимают до прежнего объема. Какую работу совершил газ в этих двух процессах, если
конечное давление на 20% меньше начального? Универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмольК).
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия идеального газа
972. При нагревании газа его внутренняя энергия увеличилась от 300 Дж до 700 Дж.
Какая работа была совершена газом, если на его нагревание было затрачено 1000 Дж теп-
лоты?
973. При изохорном нагревании газа его внутренняя энергия увеличилась от 200 Дж
до 300 Дж. Какое количество теплоты было затрачено на нагревание газа?
974. При изобарном расширении газ совершил работу 100 Дж, а его внутренняя энер-
гия увеличилась при этом на 150 Дж. Затем газу в изохорном процессе сообщили такое же
количество теплоты, как и в первом процессе. На сколько увеличилась внутренняя энергия
газа в результате этих двух процессов?
975. В изотермическом процессе газ совершил работу 1000 Дж. На сколько увеличит-
ся внутренняя энергия этого газа, если ему сообщить количество теплоты, вдвое большее,
чем в первом процессе, а процесс проводить изохорно?
976. В изотермическом процессе газ получил 200 Дж теплоты. После этого в адиаба-
тическом процессе газ совершил работу в два раза большую, чем в первом процессе. На
сколько уменьшилась внутренняя энергия газа в результате этих двух процессов?
977. При изобарном нагревании газу было сообщено 16 Дж теплоты, в результате чего
внутренняя энергия газа увеличилась на 8 Дж, а его объем возрос на 0,002 м
3
. Найдите
давление (в кПа) газа.
978. На нагревание идеального газа при постоянном давлении 0,1 МПа израсходовано
700 Дж теплоты. При этом объем газа возрос от 0,001 до 0,002 м
3
, а внутренняя энергия
газа оказалась равной 800 Дж. Чему была равна внутренняя энергия газа до нагревания?
979. Определите изменение внутренней энергии 0,5 моль газа при изобарном нагре-
вании от температуры 27°С до 47°С, если газу было сообщено количество теплоты 290 Дж.
Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
980. На сколько градусов увеличилась температура одного моля идеального газа, если
при постоянном давлении его внутренняя энергия увеличилась на 747 Дж, а теплоемкость
одного моля при постоянном давлении больше, чем универсальная газовая постоянная, на
20,75 Дж/(мольК)?
981. Моль идеального газа нагревается при постоянном давлении, а затем при посто-
янном объеме переводится в состояние с температурой, равной первоначальной температу-
ре 300 К. Оказалось, что в итоге газу передано количество теплоты 12,45 кДж. Во сколько
раз изменился объем, занимаемый газом? Универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмольК).
982. Для нагревания некоторого количества идеального газа с молярной массой
28 кг/кмоль на 14 К при постоянном давлении потребовалось 29 Дж теплоты. Чтобы затем
охладить этот же газ до исходной температуры при постоянном объеме, у него надо отнять 
75
20,7 Дж теплоты. Найдите массу (в г) газа. Универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмоль·К).
983. Некоторая масса идеального газа нагревается при постоянном давлении от 15°С
до 65°С, поглощая при этом 5 кДж теплоты. Нагревание этого газа при постоянном объеме
при тех же начальной и конечной температурах требует затраты 3,5 кДж теплоты. Найдите
объем (в л) этой массы газа при температуре 15°С и давлении 20 кПа.
Идеальный одноатомный газ
984. Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном объеме 2 моль иде-
ального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 10 К? Универсальная газо-
вая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
985. При адиабатическом расширении 2 кг гелия газ совершил работу 49,8 кДж. На
сколько градусов уменьшилась при этом его температура? Молярная масса гелия
4 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
986. Какое количество теплоты надо сообщить при постоянном давлении 4 моль иде-
ального одноатомного газа, чтобы увеличить его температуру на 6 К? Универсальная газо-
вая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
987. При изобарном расширении гелия газ получил 300 Дж теплоты. Найдите измене-
ние объема (в л) газа, если его давление 20 кПа.
988. Найдите изменение внутренней энергии одноатомного газа при изохорном нагре-
вании, если давление газа увеличилось на 30 кПа, а его объем равен 5 л.
989. При изобарном расширении идеальный одноатомный газ получил 100 Дж тепло-
ты. Какую он при этом совершил работу?
990. Некоторое количество идеального одноатомного газа при изобарном нагревании
получает 10 Дж теплоты. Какую работу совершит этот газ при адиабатическом охлаждении
до первоначальной температуры?
991. При изобарном сжатии идеального одноатомного газа над ним совершили работу
80 Дж. На сколько при этом уменьшилась его внутренняя энергия?
992. Какая часть (в процентах) теплоты, полученной идеальным одноатомным газом
при изобарном нагревании, расходуется на увеличение его внутренней энергии?
993. Некоторое количество идеального одноатомного газа изохорно нагрели, сообщив
ему 150 Дж теплоты. Затем газ изобарно охладили до первоначальной температуры. Сколь-
ко теплоты было отобрано у газа при изобарном охлаждении?
994. Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль нагрели сначала изохорно, а
затем изобарно. В результате как давление, так и объем газа увеличились в два раза. Какое
количество теплоты получил газ в этих двух процессах, если его начальная температура
была 100 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
995. Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль нагрели сначала изобарно, а за-
тем изохорно. В результате как давление, так и объем газа увеличились в два раза. Какое
количество теплоты получил газ в этих двух процессах, если его начальная температура
была 100 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
996. Давление одного моля идеального одноатомного газа увеличивается прямо про-
порционально объему. Какое количество теплоты подвели к газу при увеличении его тем-
пературы на 20 К? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
997. Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль находится при температуре
300 К. Объем газа увеличивают в 1,5 раза так, что давление линейно зависит от объема и
возрастает на 20%. Какое количество теплоты получил газ? Универсальная газовая посто-
янная 8300 Дж/(кмольК). 
76
998. Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль находится при температуре
200 К. Объем газа увеличивают в 1,5 раза так, что давление линейно зависит от объема и
возрастает в 2 раза, а затем газ изохорно охлаждают до первоначального давления. Какое
количество теплоты получил газ в двух процессах? Универсальная газовая постоянная
8300 Дж/(кмольК).
999. Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль находится при температуре
250 К. Объем газа увеличивают в 2 раза так, что давление линейно зависит от объема, а
затем газ изобарно сжимают до прежнего объема. Какое количество теплоты получил газ в
двух процессах, если конечное давление на 40% больше начального? Универсальная газо-
вая постоянная 8300 Дж/(кмольК).
1000. Идеальный одноатомный газ в количестве 2 моль находится при температуре
350 К. Объем газа изобарно увеличивают в 2 раза, а затем газ сжимают до прежнего объема
так, что давление линейно зависит от объема. Какое количество теплоты получил газ в двух
процессах, если конечное давление на 10% больше начального? Универсальная газовая
постоянная 8300 Дж/(кмоль К).
1001. В двух теплоизолированных сосудах, соединенных тонкой трубкой с краном,
находится гелий в количествах 2 моль и 3 моль и при температурах 300 К и 400 К соответ-
ственно. Какой станет температура (в кельвинах) после открывания крана и установления
теплового равновесия?
1002. Два теплоизолированных сосуда одинакового объема соединены тонкой труб-
кой с краном. В одном сосуде находится гелий при температуре 200 К, а в другом — гелий
при температуре 400 К и при давлении в 3 раза большем, чем в первом сосуде. Какой ста-
нет температура (в кельвинах) газа после открывания крана и установления теплового рав-
новесия?
1003. В двух теплоизолированных сосудах с объемами 2 л и 5 л, соединенных тонкой
трубкой с краном, находится гелий под давлениями 30 кПа и 16 кПа соответственно, но при
разных температурах. Каким будет давление (в кПа) после открывания крана и установле-
ния теплового равновесия?
1004. Горизонтальный теплоизолированный цилиндр объемом 4 л делится на две ча-
сти теплонепроницаемым поршнем, по разные стороны от которого находится идеальный
одноатомный газ под давлением 50 кПа. Одной из этих порций газа сообщают 30 Дж теп-
лоты. Каким станет давление (в кПа) в сосуде?
1005. В высоком теплоизолированном цилиндре под поршнем находится гелий.
Поршню толчком сообщают скорость 2 м/с. На сколько выше (в см) начального положения
окажется поршень после прихода системы в равновесие? Над поршнем газа нет. g = 10 м/с2
.
1006. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится неко-
торое количество гелия при температуре 240 К. На поршне лежит груз массой, равной по-
ловине массы поршня. Груз мгновенно убирают и дожидаются прихода системы к равнове-
сию. Чему станет равна температура (в кельвинах) газа? Над поршнем газа нет.
1007. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится неко-
торое количество гелия при температуре 200 К. Над поршнем сначала удерживают груз так,
что он едва касается поверхности поршня, а затем отпускают. Какой станет температура (в
кельвинах) газа после установления равновесия? Масса груза равна половине массы порш-
ня, над поршнем газа нет.
1008. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под поршнем находится неко-
торое количество гелия. На поршне лежит груз с массой, равной массе поршня. Груз мгно-
венно убирают и дожидаются прихода системы к равновесию. На сколько процентов уве-
личится высота, на которой находится поршень? Над поршнем газа нет. 

 

 


Категория: Физика | Добавил: Админ (20.03.2016)
Просмотров: | Теги: лицей | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar