Задачи вступительных экзаменов по физике. Выпуск 6 - Алешкевич В.А.
Скачать (прямая ссылка):
1.17. Во сколько раз сила давления воды на нижнюю половину вертикальной стенки полностью заполненного колодца отличается от силы давления воды на всю стенку, если давление на дно колодца превышает атмосферное в n = 3 раза?
1.18. В дне цистерны, заполненной нефтью, установлены два одинаковых крана K1 и K2 небольшого сечения, расположенных на равных расстояниях L от оси ее горловины. Считая, что скорость вытекания нефти пропорциональна перепаду давлений на кране,
найти отношение масс вытекающей через краны нефти йри движении цистерны по прямолинейному горизонтальному участку пути с ускорением а, если уровень нефти в центре горловины относительно дна равен h, и при движении цистерны нефть не выливается из горловины.
10
факультет II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОТА
11.1. Внутри стеклянного шара радиуса г = 10 см содержится газ при давлении pi = 0,1 мм рт.ст. и температуре tx = 17°С. При такой температуре стенки шара полностью покрыты мономолекулярным слоем адсорбированного газа. На сколько изменится давление в шаре, если его нагреть до температуры — 300°С? Считать, что при таком нагреве все адсорбированные молекулы газа переходят со стенок в шар, а каждая адсорбированная молекула занимала поверхность s = IO"19 м2.
11.2. Идеальный газ в исходном состоянии имел температуру T0. Затем давление газа уменьшили в n = 2 раза, увеличив его объем во столько же раз так, что объем изменялся в зависимости от давления по линейному закону. Найти максимальную температуру газа при зтом процессе.
11.3. В вертикальном цилиндре под массивным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Сколько теплоты необходимо сообщить газу, чтобы он при расширении совершил работу ДА? Теплообменом газа с окружающей средой пренебречь.
11.4. Давление моля идеального одноатомного газа уменьшают с увеличением объема по линейному закону так, что в конечном состоянии его давление уменьшилось в п раз, а объем увеличился в к раз. Найти отношение суммарного количества переданного газу тепла к приращению его температуры при переводе газа из исходного состояния в конечное.
11.5. Давление моля одноатомного идеального газа в объеме V1 равно P1. Из этого состояния газ изобаричерки переводят в состояние 2, увеличив объем в n = 2 раза. Затем объем газа увеличивают еще вк= 1,5 раза так, что его давление уменьшается по линейному закону с ростом объема и становится в kn раз меньше Pj. Найти изменение внутренней энергии газа при переходе из состояния 2 в состояние 3.
© Физический факультет МГУ_ЗАДАЧИ
1-2*
11 II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Н.6. Идеальный одноатомний газ, имевшим температуру T1, изобарически переводят в состояние 2 с температурой T2 > T1, затем изохорически - в состояние 3 с температурой T3 < T2, а после изобарического сжатия - в такое состояние 4, из которого его переводят в исходное состояние изохорически. Найти КПД этого цикла.
11.7. Холодильник, работающий по циклу Карно, поддерживает в камере температуру Tk = 260 К, отводя из нее за цикл работы энергию Qk = 400 Дж. Температура радиатора холодильника равна Tp = 300 К. Какую среднюю мощность потребляет холодильник, если длительность его цикла равна T= 1,5 с?
11.8. В цилиндре под поршнем содержится воздух с относительной влажностью г = 80% при температуре IOO0C и нормальном атмосферном давлении. Каким будет давление в цилиндре, если объем воздуха изотермически уменьшить в п = 2 раза?
11.9. Найти относительную влажность воздуха, если при давлении р и температуре T отношение его плотности к плотности сухого воздуха при том же давлении и температуре равно п, давление насыщенных паров воды при данной температуре равно рн, молярная масса сухого воздуха равна ц, а воды - щ.
11.10. Два баллона, содержащие влажный воздух при температуре Thi соединены тонкой трубкой с закрытым краном. Объемы баллонов равны V1 и V2, а относительные влажности воздуха в них - T1 и г2, соответственно. Какая относительная влажность воздуха установится в баллонах после открытия крана и нагрева баллонов до температуры Тк, если давления насыщенных паров при температурах Th и Tk равны рнн и Pbk?
П.11. Два баллона соединены тонкой трубкой с закрытым краном. Объемы баллонов одинаковы и равны V = 1 л. В первом баллоне находится сухой воздух под давлением р = 750 мм рт.ст., а в другой после откачки помещена капелька воды массой ш = = 0,1 г. Какое давление установится в баллонах после откры-
ЗАДАЧИ_© Физический факультет МГУ
12 IL МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
тия крана, если температура баллонов постоянна и равна t = = 22°С, а давление насыщенных паров воды при этой температуре равно рн — 20 мм рт.ст.?
II.12. Утром температура воздуха в комнате была равна T0 при относительной влажности г0. Днем воздух нагрелся до температуры T1, а его относительная влажность стала равна T1. На сколько изменилась плотность влажного воздуха в комнате, если его давление оставалось неизменным и равным ра, давление насыщенных паров при утренней и дневной температурах равно P0 и P1, молярная масса воздуха равна ц, а воды - щ?
