Тема №5823 Задачи по физике для аудиторных практических занятий и самостоятельной работы (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи по физике для аудиторных практических занятий и самостоятельной работы (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи по физике для аудиторных практических занятий и самостоятельной работы (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.

3.49 Человек массой 60 кг, стоящий на краю горизонтальной платформы радиусом 1 м и массой 120 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой 10 мин-1, переходит к ее центру. Считая платформу круглым однородным диском, а человека – точечной массой, определите работу, совершаемую человеком при переходе от края платформы к ее центру. [65,8 Дж]
3.50 На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром 0,8 м и массой 6 кг стоит человек массой 60 кг. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой 0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и прохо­дит на расстоянии 0.4 м от оси скамьи. Скорость мяча 5 м/с. [0,1 рад/с]
3.51 Платформа в виде диска диаметром 3 м и массой 180 кг может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью будет вращаться эта платформа, если по ее краю пойдет человек массой 70 кг со скоростью 1,8 м/с относительно платформы? [0,53 рад/с]
3.52 В центре вращающегося столика стоит человек, держащий на вытянутых руках на расстоянии 150 см друг от друга две гири. Столик вращается с частотой 1 с-1. Человек сближает гири до расстояния 80 см, и частота увеличивается до 1,5 с-1. Определите работу, произведенную человеком, если каждая гиря имеет массу 2 кг. Момент инерции человека относительно оси столика считать постоянным. [48 Дж]

4.1. Уравнение движения точки дано в виде м. Найти период, амплитуду, начальную фазу, циклическую частоту и частоту колебаний. [1с; 0,1м; ; 2; 1 Гц]

4.2 Написать уравнение гармонических колебаний точки с амплитудой 0,1 м, если начальная фаза равна , а период колебаний 2 с.

4.3 Написать уравнение гармонических колебаний точки с амплитудой 5 см, если за 2 минуты совершается 120 колебаний, а начальная фаза равна 60º.

4.4 Уравнение движения точки дано в виде м. Найти максимальные значения скорости и ускорения.[]

4.5 Точка совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см и периодом 5 с. Определить максимальную скорость и максимальное ускорение. [12,6 см/с; 15,8 см/с2]

4.6. Определите максимальные значения скорости и ускорения точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой 2 см и периодом 2 с. [0,0628 м/c; 0,197 м/]
4.7. Точка совершает гармонические колебания с периодом 8 с и начальной фазой, равной нулю. Определите, за какое время точка сместится от положения равновесия на половину амплитуды. [4/3 c]
4.8. Точка совершает гармонические колебания с периодом 12 с. Определите, за какое время скорость точки увеличится от нуля до половины максимального значения. [1 c]
4.9. Точка совершает гармонические колебания с периодом 12 c. Определите, за какое время ускорение точки увеличится от нуля до половины максимального значения. [1 c]
4.10. Уравнение движения точки дано в виде . Определите моменты времени, при которых достигается максимальная скорость точки. [2с, 6с, 10с …]
4.11. Уравнение движения точки дано в виде . Определите моменты времени, при которых достигается максимальное ускорение точки. [0c, 2c, 4c …]
4.12. Материальная точка совершает гармонические колебания согласно уравнению м. Определите максимальное значение модуля возвращающей силы и полную энергию точки, если её масса 0,1 кг. [0,59 Н; 0,047 Дж]
4.13. Материальная точка массой 50 г совершает гармонические колебания согласно уравнению м. Определите возвращающую силу для момента времени 2 с. [0,11 Н]
4.14. Определите отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к её потенциальной энергии для моментов времени: a) t=T/12; б) t=T/8; в) t=T/6, где Т – период колебаний. Начальная фаза равна нулю. [3; 1; 1/3]
4.15. Определите отношение кинетической энергии точки, совершающей гармонические колебания, к её потенциальной энергии для моментов времени, при которых смещение от положения равновесия составляет: а) х=А/4; б) х=А/2; в) х=А, где А – амплитуда колебаний. [15; 3; 0]
4.16. Как изменится частота колебаний груза, висящего на двух одинаковых пружинах, если от их последовательного соединения перейти к параллельному? [увеличится в 2 раза]
4.17. Груз, подвешенный к пружине, колеблется по вертикали с амплитудой 8 см. Определите жёсткость пружины, если известно, что максимальная кинетическая энергия груза равна 0,8 Дж. [k=250 Н/м]
4.18. Если увеличить массу груза, подвешенного на пружине, на 600 г, то период колебаний возрастёт в 2 раза. Определите массу первоначально подвешенного груза. [200 г]
4.19. Два математических маятника, длины которых отличаются на 16 см, совершают за одно и то же время один 10 колебаний, другой 6 колебаний. Определите длины маятников. [9см; 25см]
4.20. Математический маятник длиной 1 м подвешен к потолку кабины, которая начинает опускаться вертикально вниз с ускорением . Найдите период колебаний этого маятника. [2,32 с]
4.21. На какую высоту надо поднять математический маятник, чтобы период его колебаний увеличился в 2 раза? Радиус Земли 6400 км. []
4.22. Маятник, состоящий из невесомой нити длиной 1 м и свинцового шарика радиусом 0,02 м, совершает гармонические колебания с амплитудой 0,06 м. Определите: а) модуль максимального значения возвращающей силы; б) модуль максимальной скорости. Плотность свинца 11,3.103 кг/м3.
[0,22 Н; 0,18 м/с]
4.23. Тонкий обруч радиусом 0,5 м подвешен на вбитый в стенку гвоздь и совершает гармонические колебания в плоскости, параллельной стене. Определите частоту колебаний обруча. [0,5 Гц]
4.24. Однородный диск радиусом 20 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии 15 см от центра диска. Определите период колебаний диска относительно этой оси. [1,07 с]
4.25. Диск радиусом подвешен так, что может совершать гармонические колебания относительно образующей диска. Определите период и частоту колебаний диска.

4.26. Тонкий стержень длиной 60 см совершает колебания относительно оси, отстоящей на расстоянии 15 см от его середины. Определите период колебаний стержня. [1,19 с]
4.27. Определите амплитуду и начальную фазу гармонического колебания, полученного от сложения одинаково направленных колебаний, заданных уравнениями: и
[; ]
4.28.Найдите уравнение результирующего колебания, полученного от сложения одинаково направленных колебаний, заданных уравнениями:,. []
4.29. Точка участвует в двух колебаниях одинаковой частоты одного направления и с одинаковыми начальными фазами. Амплитуды колебаний соответственно равны 3 см и 4 см. Определите амплитуду результирующего колебания.[7 см;]
4.30. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, которые происходят по законам: и . Найдите траекторию движения точки. [окружность радиусом 2 ]
4.31. Точка участвует в двух колебаниях одинаковой частоты и с одинаковыми начальными фазами, совершаемых во взаимно перпендикулярных направлениях. Амплитуды колебаний соответственно равны 3 см и 4 см. Определите амплитуду результирующего колебания. [5 см]
4.32. Запишите уравнение результирующего колебания точки, полученного от сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний одинаковой частоты , с одинаковыми начальными фазами, равными и с амплитудами: и . []
4.33. Уравнение затухающих колебаний точки дано в виде м. Определите скорость точки в моменты времени, равные . [7,85 м/с; 2,9 м/с; 1,1 м/с]
4.34. Логарифмический декремент затухания математического маятника равен 0,2. Во сколько раз уменьшится амплитуда за одно полное колебание? [в 1,22 раз]
4.35. Начальная амплитуда затухающих колебаний точки равна 3 см. По истечении 10 с от начала колебаний амплитуда стала равной 1 см. Через какое время амплитуда станет равной 0,3 см? [21 c]
4.36. Амплитуда затухающих колебаний маятника за 2 минуты уменьшилась в 2 раза. Определите коэффициент затухания. [5,78.10-3 1/с]
4.37. Амплитуда затухающих колебаний маятника за 1 минуту уменьшилась в 3 раза. Во сколько раз она уменьшится за 4 минуты? [в 81 раз]
5.1. В сосуде объёмом находится газ при нормальных условиях. Определите число молекул газа в сосуде и концентрацию молекул. []
5.2. Газ находится в цилиндре под поршнем при нормальных условиях. Во сколько раз изменится концентрация молекул газа при увеличении объёма газа в 5 раз при прежней температуре?
[уменьшится в 5 раз ]
5.3. Газ находится в цилиндре под поршнем при нормальных условиях. Во сколько раз изменится концентрация молекул газа при увеличении температуры газа до при прежнем давлении? [уменьшится в 1,37 раза]
5.4. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении Найти, какое количество газа взяли из баллона, если окончательное давление стало равно Температуру газа считать постоянной. [7,5 кг]
5.5. 12 г газа занимают объём при температуре . После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равна До какой температуры нагрели газ? [1400 К]
5.5. В баллоне объёмом 10 л находится гелий () под давлением 1 МПа и при температуре 300 К. После того как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определите давление гелия, оставшегося в баллоне. [0,364 МПа]
5.6. В сосуде объёмом находится 0,02 кг азота ()под давлением . Определите среднюю квадратичную скорость молекул газа; число молекул, находящихся в сосуде; плотность газа. []
5.7. Плотность некоторого газа , а средняя квадратичная скорость молекул этого газа равна 600 м/с. Определите давление, которое оказывает газ на стенки сосуда.
[600 Па]
5.8. Определите среднюю квадратичную скорость молекул некоторого газа, плотность которого при давлении равна Какова масса одного моля этого газа, если значение плотности дано при температуре ? [1172,6 м/с; 0,005 кг/моль]
5.9. 6 г углекислого газа () и 5 г закиси азота () заполняют сосуд объёмом . Найти общее давление в сосуде при температуре 400 К. []
5.10. Определите молярную массу смеси кислорода () массой 25 г и азота () массой 75 г. []
5.11. Определите плотность смеси газов водорода ()массой 8 г и кислорода () массой 64 г при температуре 290 К и при давлении 0,1 МПа. Газ считать идеальным. []
5.12. Баллон вместимостью 20 л содержит смесь водорода () и азота () при температуре 290 К и давлении 1 МПа. Определите массу водорода, если масса смеси равна 150 г. [ 6,3 г]
5.13. В закрытом сосуде вместимостью 20 л находятся водород () массой 6 г и гелий ()массой 12 г. Определите давление и молярную массу газовой смеси в сосуде, если температура смеси 300 К. [0,75 МПа; 3.10-3 кг/моль]
5.14. Смесь кислорода () и азота () при температуре находится под давлением 230 Па. Масса кислорода составляет 75% от общей массы смеси. Определите концентрацию молекул каждого из газов. [ ]
5.15. В сосуде вместимостью 0,3 л при температуре 290 К находится некоторый газ. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из-за утечки выйдет молекул? [133 Па]
5.16. Два сосуда одинакового объёма содержат кислород (). В одном сосуде давление 2 МПа и температура 800 К, в другом давление 2,5 МПа, а температура 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до 200 К. Определите установившееся в сосудах давление. [1,5 МПа]
5.17. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы и температуру газа при давлении 0,5 кПа, если концентрация молекул газа равна . []
5.18. Во сколько раз средняя квадратичная скорость пылинки, взвешенной в воздухе, меньше средней квадратичной скорости молекул воздуха? Масса пылинки Воздух считать однородным газом, молярная масса которого равна 0,029 кг/моль.
[в раз]
5.19. Определите среднюю квадратичную скорость молекулы газа, заключённого в сосуд вместимостью 2 л под давлением 2 кПа. Масса газа 3 г. [4 км/с]
5.20. Определите наиболее вероятную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 40 кПа составляет .
[478 м/с]
5.21. Определите наиболее вероятную, среднюю арифметическую и среднюю квадратичную скорости молекул азота () при 300 К. [422 м/с; 476 м/с; 517 м/с]
5.22. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода () больше их наиболее вероятной скорости на 100 м/с. [381 К]
5.23. Определите среднюю арифметическую скорость молекул газа, если известно, что их средняя квадратичная скорость 1 км/с.
[920 м/с]
5.24. Смесь гелия () и аргона () находится при температуре 1200 К. Определите среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения атомов гелия и аргона. [гелий: 2730 м/с; ; аргон: 864 м/с; )]
5.25. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найти формулу наиболее вероятной скорости. []
5.26. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найти среднюю арифметическую скорость молекул. []
5.27. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найти среднюю квадратичную скорость. []
5.28. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найти среднюю кинетическую энергию молекул. [3/2 ]

6.1. Считая азот () идеальным газом, определите его удельную теплоёмкость для изохорного и изобарного процессов. [42 Дж/(кг∙К); 1,04 Дж/(кг∙К)]
6.2. Найдите удельную теплоёмкость углекислого газа () для изохорного и изобарного процессов. [567 Дж/(кг∙К); 755 Дж/(кг∙К)]
6.3. Найдите удельную теплоёмкость при постоянном давлении хлористого водорода () и неона ().
[800 Дж/(кг∙К); 1025 Дж/(кг∙К)]
6.4. Найдите для кислорода () отношение удельной теплоёмкости при постоянном давлении к удельной теплоёмкости при постоянном объеме. [1.4]
6.5. Плотность некоторого двухатомного газа при нормальных условиях равна 1, 43 кг/м3. Чему равны удельные теплоёмкости при постоянном давлении и при постоянном объеме этого газа?
[650 Дж/(кг∙К); 910 Дж/(кг∙К)]
6.6. Определите удельные теплоёмкости при постоянном давлении и при постоянном объеме, если известно, что некоторый газ при нормальных условиях имеет удельный объем 0,7 м3/кг. Что это за газ? [649 Дж/(кг∙К); 909 Дж/(кг∙К)]
6.7. Считая азот идеальным газом, определите его молярную теплоёмкость при постоянном объёме и при постоянном давлении. [20,8 Дж/(моль∙К); 29 Дж/(моль∙К)]
6.8. Определите молярную массу двухатомного газа, если известно, что разность удельных теплоёмкостей этого газа при постоянном объёме и при постоянном давлении равна 260 Дж/(кг∙К). [0,032 кг/моль]
6.9. Найдите удельные теплоёмкости при изобарном и изохорном процессах некоторого газа. Известно, что молярная масса его равна 0,03 кг/моль, а отношение . [693 Дж/(кг∙К); 970 Дж/(кг∙К)]
6.10. Для некоторого двухатомного газа удельная теплоёмкость при постоянном давлении равна 14.7∙103 Дж/(кг∙К). Чему равна масса одного моля этого газа? [0,002 кг/моль]
6.11. Определите удельные теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении для смеси углекислого () газа массой 3 г и азота ()массой 4 г. [667 Дж/(кг К); 917 Дж/(кг К)]
6.12. Кислород () массой 1 кг находится при температуре 320 К. Определите внутреннюю энергию молекул газа. Газ считать идеальным. [208 кДж]
6.13. В закрытом сосуде находится смесь азота () массой 56 г и кислорода ()массой 64 г. Определите изменение внутренней энергии смеси, если её охладили на [1,66 кДж]
6.14. Какая работа совершается при изотермическом расширении водорода () массой 5 г, взятого при 290 К, если давление уменьшается в три раза? [6627 Дж]
6.15. Определите количество теплоты, которое надо сообщить кислороду () объёмом 50 л при изохорном нагревании, чтобы давление повысилось на 0,5 МПа. [62,5 кДж]
6.16. Во сколько раз увеличится объём 0,4 моль водорода () при температуре 300 К при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты 800 Дж? [2,23]
6.17. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет 2 кДж. Определите количество подведенной к газу теплоты, если процесс протекал изотермически. [2 кДж]
6.18. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет 2 кДж. Определите количество подведенной к газу теплоты, если процесс протекал изобарно. [7 кДж]
6.19. Два моля двухатомного идеального газа нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определите количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление 3 раза. [34 кДж]
6.20. До какой температуры охладится воздух, находящийся при температуре 273 К, если он расширяется адиабатно, и при этом объём его увеличивается в два раза ? [207 К]
6.21. Газ расширяется адиабатно и при этом его объём увеличивается вдвое, а температура падает в 1,32 раза. Найти число степеней свободы этого газа. [i=5]
6.22. Азот (), находившийся при температуре 400 К, подвергли адиабатному расширению, в результате которого его объем увеличился в 5 раз, а внутренняя энергия уменьшилась на 4 кДж. Определите массу азота. [28 г]
6.23. Азот () массой 14 г сжимают изотермически при температуре 300 К от давления 100 кПа до давления 500 кПа. Определите изменение внутренней энергии, работу сжатия, количество выделившейся теплоты. [0; -2 кДж; -2 кДж]
6.24. При изобарном нагревании некоторого идеального газа (2 моль) на 90 К ему было сообщено 5,25 кДж теплоты. Определите работу, совершаемую газом, изменение внутренней энергии газа; величину . [0,6 кДж; 1,5 кДж; 1,4]
6.25. При изотермическом расширении 2 г азота () при температуре 280 К объём увеличился в два раза. Определите совершённую газом работу, изменение внутренней энергии и количество теплоты, полученное газом. [115,2 Дж; 0; 115,2 Дж]
6.26. Азот () массой 0,1 кг изобарно нагрет от температуры 200 К до температуры 400 К. Определите работу, совершённую газом, полученную им теплоту и изменение внутренней энергии. [5,9 кДж; 20,7 кДж; 14,8 кДж]
6.27. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии и какая доля – на работу расширения? [0,71; 0,29]
6.28. Водород () массой 6,5 г при температуре 300 К и постоянном давлении расширяется вдвое за счет притока тепла извне. Определите работу расширения, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, полученное газом. [8,1 кДж; 20,2 кДж; 28,3 кДж]
6.29. 2 кмоля углекислого газа ()нагреваются при постоянном давлении на 50 К. Найдите изменение его внутренней энергии, работу расширения и количество теплоты, полученное газом. [2500 кДж; 830 кДж; 3330 кДж]
6.30. Определите показатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий () массой 8 г и водород массой () 2 г. [1,55]
6.31. При адиабатном расширении двух моль кислорода (), находящегося при нормальных условиях, объём увеличился в 3 раза. Определите изменение внутренней энергии газа и работу расширения газа. [-4,03 кДж; 4,03 кДж]
6.32. Газ совершает цикл Карно. При этом он получает от нагревателя 41,9 кДж теплоты. Температура нагревателя в три раза выше температуры холодильника. Какую работу совершил газ? [28 кДж]
6.33. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67% теплоты, полученной от нагревателя. Определите температуру холодильника, если температура нагревателя 430 К. [288 К]
6.34. Во сколько раз увеличится КПД цикла Карно при повышении температуры нагревателя от 380 К до 560 К? Температура холодильника 280 К. [1,9]
6.35. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 14 кДж теплоты. Определите температуру нагревателя, если при температуре холодильника 280 К работа цикла равна 6 кДж.
[400 K]
6.36. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 70% количества теплоты, полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Количество теплоты, получаемое от нагревателя, равно 5 кДж. Определите КПД цикла и работу, совершенную при полном цикле. [30%;, 1.5 кДж]
6.37. Идеальный газ совершает цикл Карно. Газ получил от нагревателя количество теплоты 5,5 кДж и совершил работу 1,1 кДж. Определите КПД цикла и отношение температур нагревателя и холодильника. [20%; 1,25]
6.38. Три моля идеального двухатомного газа, занимающего объём 5 л и находящегося под давлением 1 МПа, подвергли изохорному нагреванию до 500 К. После этого газ изотермически расширился до начального давления, а затем он в результате изобарного сжатия возвращён в первоначальное состояние. Определите коэффициент полезного действия цикла. [13,3%]
6.39. Рабочее тело – идеальный газ – теплового двигателя совершает цикл, состоящий из последовательных процессов: изобарного, адиабатного и изотермического. В результате изобарного процесса газ нагревается от 300 К до 600 К. Определите коэффициент полезного действия теплового двигателя. [30,7%]
6.40. Найдите коэффициент полезного действия цикла, состоящего из двух изохор и двух адиабат. Рабочим веществом является азот. Известно, что в пределах цикла объём газа изменяется в 10 раз, т.е. . [60%]
6.41. При нагревании 2 моль двухатомного идеального газа его температура увеличилась в 2 раза. Определите изменение энтропии при изохорном процессе. [28,8 Дж/К]
6.42. При нагревании 2 моль двухатомного идеального газа его температура увеличилась в 2 раза. Определите изменение энтропии при изобарном процессе. [40,3 Дж/К]
6.43. Найдите изменение энтропии при изобарном расширении 8г гелия () от объема 10 л до объема 25 л. [38,1 Дж/К]
6.44. Найдите изменение энтропии при изотермическом расширении 6 г водорода () от 105 до 0,5∙105 Па. [17,3 Дж/К]
6.45. Найдите изменение энтропии при изотермическом расширении 10,5 г азота () от 2л до 5 л. [2,9 Дж/К]
6.46. Найдите изменение энтропии при плавлении 1 кг льда, находящегося при 0°С. [1230 Дж/К]
6.47. Найдите изменение энтропии при изобарном расширении 6,6 г водорода () до удвоения объема. [15,8 Дж/К]
6.48. Азот массой () 28 г адиабатно расширили в 2 раза, а затем изобарно сжали до начального объёма. Определите изменение энтропии газа в ходе указанных процессов. [-20,2 Дж/К]
6.49. Найдите приращение энтропии при расширении 0,2 г водорода () от объёма 1,5 л до объёма 4,5 л при постоянном давлении и при постоянной температуре. [3,1 Дж/К; 0,91 Дж/К]
6.50. В одном сосуде, объём которого 1,6 л, находится 14 мг азота (). В другом сосуде, объём которого 3,4 л, находится 16 мг кислорода (). Температуры газов равны. Сосуды соединяют, и газы перемешиваются. Найти приращение энтропии при этом процессе. [6,3 мДж/К]

7.1. Определите среднюю длину свободного пробега молекул кислорода, находящегося при температуре 0°С, если среднее число столкновений, испытываемых молекулой в 1с, равно 3,7·109. [115 нм]
7.2. Вычислите среднюю длину свободного пробега и время между двумя столкновениями молекул кислорода при давлении 1,5·10-6 мм рт. ст. и температуре 17° С. [50 м; 0,11 с]
7.3. Найдите среднюю длину свободного пробега атомов гелия в условиях, когда плотность гелия равна 2,1 ·10-2 кг/м3. [1,8 мкм]
7.4. Чему равна средняя длина свободного пробега молекул водорода при давлении 10-3 мм рт. ст. и температуре 50°С? [0,142м]
7.5. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 2,5 см, если температура газа равна 67°С? Диаметр молекулы водорода примите равным 0,28 нм. [0,539 Па]
7.6. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при нормальных условиях. Диаметр молекул воздуха примите равным 3 ·10-8 см. [9,43 ·10-8 м]
7.7. Найдите среднее число столкновений в 1с молекул азота при температуре 27°С и давлении 400 мм рт.ст. [2,45 ·109 с-1]
7.8. Определите среднюю продолжительность свободного пробега молекул водорода при температуре 27°С и давлении 0,5 кПа. Диаметр молекулы водорода примите равным 0,28 нм.
[13,3 нс.]
7.9. Сколько столкновений между молекулами происходит за 1с в 1 см3 водорода, если плотность водорода 8,5 ·10-2 кг/м3 и температура 0°С? [1,3·1029 с-1]
7.10. В баллоне, объем которого 2,53 л, содержится углекислый газ. Температура газа 127°С, давление 1,3·104 Па. Найдите число молекул в баллоне и число столкновений между молекулами за 1с. Диаметр молекулы углекислого газа примите равным 0,4 нм. [6,0·1021; 2,2·1030 с-1]
7.11. Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных условиях составляет 0,1 мкм. Определите среднюю длину их свободного пробега при давлении 0,1 мПа, если температура газа остается постоянной. [100 м]
7.12. Определите плотность воздуха в сосуде, концентрацию его молекул, среднюю длину свободного пробега молекул, если сосуд откачен до давления 0,13 Па. Диаметр молекул воздуха примите равным 0,27нм. Температура воздуха 27°С.
[1,51·10-6 кг/м3; 3,14·1019 м-3; 0,1 м]
7.13. Определите коэффициент диффузии кислорода при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекул кислорода примите равным 0,36 нм. [9,18·10-6 м2/с]
7.14. Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см2 за 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м4. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 1мкм. [15,6 мг]
7.15. Оцените среднюю длину свободного пробега и коэффициент диффузии ионов в водородной плазме. Температура плазмы 107 К, число ионов в 1 см3 плазмы равно 1015. При указанной температуре эффективное сечение иона водорода считать равным 4·10 -20 см2. [~102 м; ~107 м2/с]
7.16. Найдите коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях, если средняя длина свободного пробега молекул при этих условиях равна 1,6 ·10 -7 м. [0,91·10-4 м2/с]
7.17. Найдите коэффициент диффузии гелия при нормальных условиях. [8,5·10-5 м2/с]
7.18. Определите, во сколько раз отличаются коэффициенты динамической вязкости углекислого газа и азота, если оба газа находятся при одинаковой температуре и одном и том же давлении. Эффективные диаметры молекул этих газов равны. [1,25]
7.19. Азот находится под давлением 100 кПа при температуре 290 К. Определите коэффициенты диффузии и внутреннего трения. Эффективный диаметр молекул азота принять равным 0,38 нм. [9,74·10-6 м2/с; 1,13·10-5 кг/(м·с)]
7.20. При каком давлении отношение коэффициента внутреннего трения некоторого газа к коэффициенту его диффузии равно 0,3 г/л, а средняя квадратичная скорость его молекул равна 632 м/с? [40 кПа]
7.21. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул гелия при температуре 273 К и давлении 105 Па, если при этих условиях коэффициент внутреннего трения для него равен 1,3·104г/(см·с). [1,84·10-7 м]
7.22. Коэффициенты диффузии и внутреннего трения при некоторых условиях равны соответственно 1,42 см2/с и 8,5·10-8 Нс/м2. Найти число молекул водорода в 1 м3 при этих условиях. [1,8·1025 м-3]
7.23. Самолет летит со скоростью 360 км/ч. Считая, что слой воздуха у крыла самолета, увлекаемый вследствие вязкости, равен 4 см, найти касательную силу, действующую на каждый квадратный метр поверхности крыла. Диаметр молекулы воздуха принять равным 3·10-8 см. Температура воздуха 0°С. [0,045 Н]
7.24. Определите коэффициент теплопроводности азота, находящегося в некотором объеме при температуре 7°С. Эффективный диаметр молекул примите равным 0,38 нм. [8,25 мВт/(м · К)]
7.25. Кислород находится при нормальных условиях. Определите коэффициент теплопроводности кислорода, если эффективный диаметр его молекул равен 0,36 нм.[8,49 мВт/(м·К)]
7.26. Коэффициент теплопроводности кислорода при температуре 100°С равен 3,25·10-2 Вт/(м·К). Вычислите коэффициент вязкости при этой температуре. [5,0·10-5 кг/(м·с)]
7.27. Пространство между двумя параллельными пластинами площадью 150 см2 каждая, находящимися на расстоянии 5 мм друг от друга, заполнено кислородом. Одна пластина поддерживается при температуре 17°С, другая – при температуре 27°С. Определите количество теплоты, прошедшее за 5 мин посредством теплопроводности от одной пластины к другой. Кислород находится при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекул кислорода считать равным 0,36 нм. [76,4 Дж]
7.28. В сосуде объемом 2 л находится 4·1022 молекул двухатомного газа. Коэффициент теплопроводности газа равен 0,014 Вт/(м·К). Найти коэффициент диффузии газа при этих условиях. [2·10-5 м2/с]


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


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar