Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абражевич Э.Б. -> "Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика " -> 7

Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика - Абражевич Э.Б.

Абражевич Э.Б., Иванов Д.А., Кириченко А.В. Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика — М.: МЭИ, 1997. — 56 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikamolekulyafizikaitermodinamika1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 17 >> Следующая


4.3. Какова максимальная высота слоя воды, который можно нести в решете, не смачиваемом водой, если диаметр отверстий сетки решета d = 1 мм ? Коэффициент поверхностного натяжения воды а= 0,072 Н/м, плотность воды р= 1-Ю3 кг-м~3.

4.4. Спичка длиной / = 4 см плавает на поверхности воды. Если по одну сторону от спички налить касторовое масло, спичка придет в движение. Определите силу, действующую на спичку, и ее направление. Коэффициенты поверхностного натяжения воды и касторового масла сп = 0,072 Н/м, ai = 0,033 Н/м.

4.5. Восемь шаровых капель ртути диаметром d = 1 мм каждая сливаются в одну каплю тоже шаровой формы. Сколько при этом выделится тепла? Коэффициент поверхностного натяжения ртути а = 0,47 Н/м.

4.6. Оцените относительную погрешность в определении атмосферного давления с помощью барометрической трубки диаметром d = 5 мм, если коэффициент поверхностного натяжения ртути а = 0,47 Н/м, а плотность ртути р = 13,6- IO3 кг-м 3.

4.2. Насыщенные пары, влажность

4.7. Относительная влажность воздуха в аудитории при 20 °С равна 40 %. Сколько воды надо испарить в этой аудитории, чтобы поднять влажность до 60 % ? Вместимость аудитории 50 м3, давление насыщенных водяных паров при 20 °С составляет рн = 2,3-IO3 Па.

4.8. В герметически закрытый сосуд вместимостью V = 5 м3 поместили т = 20 кг воды и нагрели до температуры T = 453 К. Найдите массу и давление пара в сосуде. Плотность насыщенного пара при температуре T = 453 К составляет р» = 5,05 кг/м3. Молярная масса воды M = 0,018 кг/моль.

21 4.9. В цилиндре под поршнем находится водяной пар при температуре t\ = 100 °С и давлении р\ = 40 кПа. Объем пара изотермически уменьшают в 5 раз. Найдите давление pi пара в цилиндре.

4.10. В сосуде вместимостью V = 10 л находится сухой воздух при нормальных условиях. Каким будет давление в этом сосуде, если туда налить воду массой т = 2 г и нагреть сосуд до ti = = 100 °С ? Молярная масса воды M = 0,018 кг/моль.

4.11. В задаче 4.10 в сосуд налили т = 7 г воды и нагрели до ti = = 100 0C. Каким будет давление в этом случае?

4.12. Температура воздуха вечером была t\ = 18 °С, относительная влажность r\ = 65 %. Ночью температура воздуха понизилась до ti = 9 °С. Была ли роса? Если была, то сколько водяного пара сконденсировалось из 1 м3 воздуха? Давление насыщенных паров воды при 18 °С составляет рн\ = 2,07 кПа, а при 9 °С ~pHi = = 1,15 кПа. Молярная масса воды M = 0,018 кг/моль. 5. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Тепловое расширение твердых тел и жидкостей

Жидкости и твердые тела при нагревании увеличивают свой объем и линейные размеры ( кроме небольших температурных интервалов для воды и чугуна) в соответствии с законами

It= ЦІ+ at),

Vt = K0 (1 +доисторически сложилось так, что температура t в этих формулах измеряется по шкале Цельсия, а /0 и V0- длина и объем при О °С. Коэффициенты а и ? называются линейным и объемным коэффициентами расширения.

Поскольку коэффициенты линейного и объемного расширения-малые величины (обычно at «1 ,?t «1), то справедливы следующие формулы:

? = За,

In = I4 (1 + a(t2 - г,)), Vt2 = Vtl (1 +?(t2 -11)).

Удобство последних формул в том, что они связывают размеры и объемы тел при двух различных температурах без обращения к их размерам и объемам при О °С. Также они дают смысл коэффициентов расширения. Так, коэффициент объемного расширения ? численно равен относительному увеличению объема тела при его нагревании на 1К:

VlAt

Агрегатные состояния вещества. Уравнение теплового баланса

Вещество способно находиться в трех основных агрегатных состояниях - твердом, жидком, газообразном (четвертое состояние вещества - плазму - мы рассматривать не будем). Назовем внутренней энергией вещества U сумму кинетических энергий всех его молекул и потенциальных энергий взаимодействия молекул друг с другом:

U — Ulam + ^nor •

23 Первое слагаемое суммы определяется температурой вещества Т, а второе зависит, в основном, от среднего расстояния (г) между его молекулами:

U = Utam(T) + Um((r)).

В дальнейшем мы будем рассматривать внутреннюю энергию единицы массы вещества, назовем ее удельной внутренней энергией Uya. Удельная внутренняя энергия - важнейшая характеристика состояния вещества. В дальнейшем всюду будем предполагать, что сообщаемое веществу количество теплоты Q идет на изменение его внутренней энергии, рассматривая согласно первому началу термодинамики только изохорные процессы:

Q = U2-U1.

Рассмотрим единицу массы вещества. Качественно твердое, жидкое и газообразное состояния отличаются порядком расположения молекул - от полностью упорядоченного в кристаллах (твердые тела) до абсолютно хаотичного (газы). Количественно состояния вещества характеризуются удельной внутренней энергией:

TJiв ггжидк /г газ

U уд V U уд V Ыуд .

Между тремя агрегатными состояниями вещества возможны шесть фазовых переходов (три прямых и три обратных), показанных на рис. 14.

VI Рис.14

' III Плавление - Кипение
Твердое тело -7-» Жидкость II 5 Газ
Отвердевание IV Конденс Конденсация V дую фазу
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 17 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed