ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА". Компенсаційний курс
3. Задачі для самостійної роботи
Ізопроцеси
Рівень А
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 |
1.70. |
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.] |
Рівень Б
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. |
1.74. |
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]. |
1.75. |
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]. |
1.76. |
При підвищенні температури газу в закритому циліндрі на 75°С його тиск збільшився на 25%. Визначити початкову температуру газу. [27°С]. |
1.77. |
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]. |
1.78. |
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]. |
1.79. |
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]. |