Вход в систему
События
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 22 гостя.
Яндекс.Метрика

МКТ, газовые законы, влажность, свойства жидкостей. [41 − 60]

41(285). В герметичном сосуде объемом V = 5,6 л содержится воздух при давлении p = 760 мм рт. ст. Какое давление установится в сосуде, если воздуху сообщить Q = 1430 Дж тепла? Молярную теплоемкость воздуха при постоянном объеме принять равной СV = 21 Дж/(моль•град). [решение]

42(308). Одинаковые по массе количества водорода (μ(H2) = 2 г/моль) и гелия (μ(He) = 4 г/моль) поместили в сосуд объемом V1, который отделен от пустого сосуда объемом V2 полупроницаемой перегородкой, свободно пропускающей молекулы водорода и не пропускающей гелий. После установления равновесия давление в первом сосуде упало в 2 раза. Определите V3/V1. Температура постоянна. [решение]

43(312). Кристаллическая решетка железа при комнатной температуре − кубическая объемно центрированная. Это означает, что элементарной ячейкой является куб, во всех вершинах которого, а также в центре − на пересечении пространственных диагоналей − находятся атомы железа. Сколько атомов приходится на объем, равным объему одной элементарной ячейки в кристалле железа? Определите минимальное расстояние между атомами железа в кристалле, зная его молярную массу M = 56 кг/кмоль и плотность ρ = 7870 кг/м3. Постоянная Авогадро NA = 6•1023 кмоль−1. [решение]

44(314). На рисунке изображена изотерма влажного воздуха. Давление воздуха в точках 1, 2 и 3 равно ρ1, ρ2 и ρ3 соответственно. Определите относительную влажность воздуха в этих точках. [решение]

45(316). При изотермическом сжатии m = 9 г водяного пара при температуре T = 373 K его объем уменьшился в 3 раза, а давление возросло вдвое. Найдите начальный объем пара. [решение]

46(319). Два теплоизолированных баллона соединены трубкой, перекрытой вентилем. В первом баллоне объемом V1 = 500 л находится m1 = 16,8 кг азота под давлением p1 = 3•105 Па; во втором баллоне объемом V2 = 250 л находится m2 = l,2 кг аргона под давлением p2 = 5•105 Па. Какие давление и температура установятся в баллонах, если открыть вентиль? Теплоемкость моля азота C1 = (5/2)R, его молярная масса М1 = 28 г/моль; теплоемкость моля аргона C2 = (3/2)R, молярная масса M2 = 40 г/моль; газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль•К). [решение]

47(320). В последние годы популярность приобретает катание на воздушных шарах. Воздух в таком шаре нагревается с помощью газового факела, расположенного у отверстия в нижней части шара. Какую температуру должен иметь воздух в шаре, чтобы поднять двух человек? Масса людей, оболочки шара, корзины и баллона с газом составляет m = 420 кг, диаметр шара D = 20 м, температура окружающего воздуха to = +17 °С, средняя молярная масса воздуха М = 29 г/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль•К), атмосферное давление p = 105 Па. [решение]

48(328). Резиновый шарик массой m = 2 г надувается гелием при температуре t = 17 °С. При достижении в шарике давления p = 1,1 атм он лопается. Какая масса гелия была в шарике, если перед тем, как лопнуть, он имел сферическую форму? Известно, что резиновая пленка рвется при толщине δ = 2•10−3 см. Плотность резины ρ = 1,1 г/см3, молярная масса гелия М = 4 г/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль•К). [решение]

49(331). Цилиндрический колокол для подводных работ высотой h = 2 м опускается вверх дном с борта катера на дно водоема глубиной H = 3 м. Найдите толщину воздушной подушки, образовавшейся у «потолка» колокола к моменту его касания дна водоема. Температуру считайте постоянной. [решение]

50(333). Легкая подвижная перегородка делит герметичный теплопроводящий сосуд на две неравные части, в которых находится воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре. В меньшую часть сосуда впрыснули легко испаряющуюся жидкость, давление насыщенного пара которой при комнатной температуре равно pn = 3,5 атм. Спустя некоторое время перегородка перестала двигаться, а жидкость почти вся испарилась. Объем части сосуда, в которой находятся воздух и пары, увеличился при этом вдвое по сравнению с первоначальным. Какую часть объема сосуда составляла вначале его меньшая часть? Объемом, занимаемым жидкостью в начале и в конце опыта, можно пренебречь. [решение]

51(335). Мыльный пузырь надувается воздухом, температура которого выше комнатной. При диаметре пузыря d = 0,3 мм он начинает всплывать (в комнате). На сколько процентов температура воздуха в пузыре выше комнатной? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора σ = 0,038 Н/м. Силой тяжести пленки пренебречь. [решение]

52(338). В горизонтально расположенной трубке столбик ртути длиной l = 12 см запирает слой воздуха толщиной L = 35 см (рис.) Если трубку открытым концом повернуть один раз вниз, а другой вверх, то столбик ртути смещается. При этом разность величин этих смещений от начального горизонтального положения равна a = 2 см. Найдите величину наружного давления (в мм ртутного столба). [решение]


53(339). В переносном газовом баллоне объемом V = 5 л может поместиться не больше m = 2,2 кг жидкого пропана (С3Н8) под давлением p = 10 атм. и при температуре t = 27 oС. Сколько пропана в газообразном состоянии останется в баллоне, если из полного баллона израсходовать 80 % пропана? [решение]

54(343). В сосуде находятся водяной пар и вода при температуре 100 °С. В процессе изотермического расширения вода начинает испаряться. К моменту, когда она вся испарилась, объем пара увеличился в β = 10 раз. Найдите отношение объемов пара и воды в начале опыта. [решение]

55(363). В воздухе комнаты объемом V = 75 м3 находится m = 20 кг кислорода. Найти величину средней квадратичной скорости молекул кислорода. Воздух в комнате состоит из кислорода и азота. Концентрация молекул кислорода в β = 4 раза меньше концентрации молекул азота. Атмосферное давление p = 105 Па. [решение]

56(368). Летним днем перед грозой плотность влажного воздуха (масса пара и воздуха в м3) ρ = 1140 г/м3 при давлении p = 100 кПа и температуре 30 °С. Найти отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к парциальному давлению воздуха. Принять, что молярные массы воздуха и пара μв = 29 г/моль, μn = 18 г/моль, газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль•К). [решение]

57(372). В вертикально расположенной тонкой трубке длиной 3L = 840 мм с открытым в атмосферу верхним концом столбик ртути длиной L = 280 мм запирает слой воздуха длиной L. Какой максимальной длины слой ртути можно долить сверху в трубку, чтобы она из трубки не выливалась? Внешнее давление рo = 770 мм рт. ст. [решение]

58(378). Тонкая пробирка частично заполнена водой и расположена вертикально открытым концом в атмосферу. Вследствие диффузии в пробирке устанавливается линейное изменение концентрации пара с высотой: вблизи поверхности воды пар оказывается насыщенным, а у верхнего открытого конца пробирки его концентрация в 2 раза меньше. Пробирку сверху закрывают крышкой. После установления равновесия оказалось, что плотность влажного воздуха внутри пробирки отличается от плотности сухого атмосферного воздуха вдали от пробирки на Δρ = 5 г/м3. Найдите давление насыщенного пара при температуре опыта t = 27 °С. Молярная масса воздуха Мв = 29 г/моль, молярная масса воды Мводы =18 г/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль•К). Указание. Изменением уровня жидкости в пробирке во время опыта пренебречь. [решение]

59(382). В цилиндре под поршнем находится ненасыщенный водяной пар под давлением p = 1 атм. В процессе изобарического сжатия конечный объем, который занимает пар, оказывается в k = 4 раза меньше по сравнению с объемом, который он занимал вначале. При этом часть пара сконденсировалась, а объем образовавшейся воды составил α = 1/1720 от конечного объема пара. Во сколько раз уменьшилась температура пара в указанном процессе? Плотность воды ρ = 1 г/см3, молярная масса пара М = 18 г/моль. [решение]

60(388). В комнате в вертикально расположенном цилиндре под весомым поршнем, который может перемещаться без трения, находятся ν молей идеального газа при температуре Т. Поршень подвешен на пружине жёсткостью k. Газ нагревают, так что в конечном состоянии его давление увеличивается в α = 2 раза, а температура увеличивается в δ = 3 раза. Найдите начальное давление газа. Площадь поршня равна S. [решение]