ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА". Компенсаційний курс

1.62.

Посудину з повітрям об'ємом 4,5 л відкачують поршневим насосом з робочим об'ємом камери 500 см³. Визначити, на скільки відсотків зменшується тиск у посудині за один хід поршня при незмінній температурі. [10%].

1.63.

У закріпленому горизонтальному циліндрі з рухомим поршнем діаметром 10 см міститься повітря. Визначити атмосферний тиск, якщо для зменшення об'єму повітря в циліндрі вдвічі до поршня довелося прикласти силу 770 Н. [98 кПа].

1.64.

У циліндрі під рухомим поршнем міститься 10 л газу з температурою 50°С.  Знайти об'єм газу після охолодження до 0°С. [≈8,5 л].

1.65.

Повітряну кульку об'ємом 2 дм³ знадвору при температурі повітря 2°С внесли в кімнату з температурою 27°С. Визначити, яким став об'єм кульки. [≈2,2 дм³].

1.66.

Довести, що для ідеального газу коефіцієнт об'ємного розширення та температурний коефіцієнт тиску є однакові й складають (1/273) 1/К.

1.67.

Гази при температурі 900°С виходять із плавильної печі в навколишнє середовище й при сталому тиску охолоджуються до 20°С. Визначити, в скільки разів зменшується їхній об'єм. [ 4 ].

1.68.

Газ у балоні перебуває під тиском 16,5 МПа при температурі 50°С. Знайти, яким стане тиск у балоні після охолоджування газу до 20°С. [15 МПа].

1.69.

Із двома  різними газами з відомими масами m₁, m₂ та молярними масами M₁,M₂, проводять
  ізотермічні процеси (T = const). Визначити умови, за яких отримані ізотерми будуть збігатись. [1) m₁M₂ = m₂M₁  при T₁ = T₂;  2) T₁M₂ = T₂M₁ при m₁ = m₂].

Із газом маси m₁ і молярної маси M₁ проводять ізобарний процес при тиску P₁. Проаналізувати та показати на одній діаграмі залежності V(T) при вказаних параметрах і при при зміненому значенні одного з них: а) P₂ > P₁;  б) m₂ > m₁;  в) M₂ > M₁. [див. рис.]

1.71.

Якщо горизонтальний циліндр із рухомим поршнем площею 25 см² поставити вертикально, об'єм повітря в ньому зміниться на 10%. Визначити масу поршня. Атмосферний тиск 100 кПа.  [2, 25 кг, або 2,75 кг].

1.72.

Коли на поршень у вертикальному циліндрі з газом поклали тягар масою 1,5 кг,  об'єм повітря в ньому зменшився в 4 рази.  Визначити масу  тягаря, який треба додатково покласти на поршень, аби зменшити об'єм повітря в циліндрі ще в 2 рази. [2 кг].

1.73.

У лабораторній роботі з визначення атмосферного тиску запаяну з одного кінця скляну трубку довжини L = 60 см занурюють у циліндр з водою на глибину H = 40 см й вимірюють висоту h стовпчика води, що зайшов у трубку. Вивести розрахункову формулу та обчислити результат досліду P₀ (мм.рт.ст.), якщо h = 21 мм. (g = 9,8 м/с², 1 мм.рт.ст. = 133,3 Па). \(\left[ {{P}_{0}}=\frac{\rho g}{h}\left( L-h \right)\left( H-h \right) \right]\) = 768 мм.рт.ст.

До балона об'ємом 10 л приєднано поршневий насос із робочим об'ємом камери 0,5 л. Визначити, за скільки ходів поршня тиск повітря в балоні: а) збільшиться та б) зменшиться вдвічі. Температуру повітря вважати сталою. [а) 10; б) 7,3].

Вертикальний циліндр із повітрям при тиску P₀ = 100 кПа й температурі t₀= 0°С у верхній основі має отвір площею 1 см², який щільно накрито кришкою маси 300 г. Визначити температуру, до якої слід нагріти повітря в циліндрі, аби воно почало виходити назовні? [82°С].

При підвищенні температури газу в закритому циліндрі на 75°С його тиск збільшився на 25%. Визначити початкову температуру газу. [27°С].

Порожню пляшку закоркували надворі при температурі повітря –23°С й занесли до кімнати з температурою 27°С . Визначити, чи втримається корок у пляшці, якщо площа його перерізу 3 см² і максимальна сила тертя спокою між ним і пляшкою 25 Н. Атмосферний тиск 100 кПа. [Ні].

Коли на рухомий поршень у циліндрі поклали вантаж масою M, об'єм газу зменшився в n разів.  Якої маси  вантаж треба додати, аби об'єм газу зменшився знов у n разів? [nM].

Циліндр висотою  50 см і площею основи 100 см², перекритий рухомим поршнем маси 10 кг, підвішено на шнурі. При цьому нижня поверхня поршня знаходиться на відстані 4 см від краю циліндра. Визначити, чи утримається поршень у циліндрі після перерізання шнура.  [Ні].