Сборник задач по физике - Баканина Л.П.
Скачать (прямая ссылка):
250. Закрытый сосуд объемом V—2 л разделен на две равные части твердой полупроницаемой неподвижной перегородкой. В одной половине сосуда первоначально находится mi =20 г аргона и т2 = 2 г водорода.
h
Рис. 70.
Рис. 71.
55 E другой полбвине — вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установится в первой половине сосуда после окончания процесса диффузии? Во время процесса температура поддерживается постоянной и равной Z = 20° С. Атомный вес аргона р,а = 40, молекулярный вес водорода |лв = 2.
251. Сколько балласта должен выбросить аэростат объемом 300 м\ чтобы подняться с высоты, на которой барометр показывал давление 730 мм рт. ст. при температуре —15° С, до высоты, на которой барометр показывает давление 710 мм рт. ст., а температура равна —20° С?
252. Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 350° С. Какое количество водорода (в граммах) можно хранить в этом баллоне при 20° С, имея пятикратный запас прочности? Считать прочность баллона не зависящей от температуры.
253. В баллоне находилось некоторое количество газа при атмосферном давлении ^i = I атм. При открытом вентиле баллон был нагрет, после чего вентиль закрыли и газ остыл до температуры T2=IO0C. При этом давление в баллоне упало до P2 = 0,7 атм. На сколько градусов баллон нагревали?
254. Стеклянный баллон при постоянной температуре был взвешен трижды: 1) откачанный, 2) заполненный воздухом при атмосферном давлении, 3) заполненный неизвестным газом при давлении 1,5 атм. Оказалось, что pi = 200 Г, р2 = 204 Г, р3 = 210 Г. Определить молекулярный вес неизвестного газа. Молекулярный вес воздуха принять равным 29.
255. В цилиндре под поршнем площадью S=IOO см2 находится т = 28 г азота при температуре Tі =273° К. Цилиндр нагревается до температуры Т2 = 373°К. На какую высоту h поднимется поршень массой M=IOO кг? Атмосферное давление Po-I атм.
256. В цилиндрическом сосуде с площадью основания S = 250 см2 находятся 10 г азота, сжатого поршнем, на котором лежит гиря массой M= 12,5 кг. Какую работу совершит газ при нагревании его от температуры 25° С до 625° С? Насколько увеличится при этом объем газа? Атмосферное давление Po= 1 атм,
257. Сколько водорода находится цод поршнем в цилиндрическом сосуде, если при нэгревании его от
56 Ti =250° К до Г2 = 680°К при постоянном давлении на поршень газ произвел работу, равную 400 дж?
258. Какое количество тепла необходимо для нагревания т =7 г азота от 10 до 25° С? Газ находится в цилиндре под поршнем, на котором лежит постоянный груз. Теплоемкость одной гра^м-молекулы азота при нагревании его при постоянном объеме равна Cv = = 21 дж/моль • град.
259. Поршни двух одинаковых цилиндров жестко связаны таким образом, что объемы под поршнями равны между собой. В цилиндры при температуре T введен воздух таким образом, что давление в одном из цилиндров равно Р. Затем этот цилиндр нагревается до температуры Ti. Какое установится в нем давление? Во втором цилиндре поддерживается температура Т. Атмосферное давление равно Pо- Весом поршней пренебречь.
260. Поршни двух одинаковых цилиндров связаны жестко таким образом, что объемы под поршнями равны между собой. В оба цилиндра введена одинаковая масса воздуха при температуре Т. Затем один из цилиндров нагревается до температуры 7Ь а другой поддерживается при начальной температуре Т. Каково будет давление в цилиндрах? Весом поршней пренебречь. Атмосферное давление P0-
261. Два одинаковых сосуда соединены трубкой, объемом которой можно пренебречь. Система наполнена газом и находится при температуре Т. Во сколько раз изменится давление в такой системе, если один из сосудов нагреть до температуры Tu а другой оставить при температуре 7?
262. Три одинаковых сосуда, соединенные тонкими непроводящими тепло трубками, заполнены при температуре 4°К некоторым количеством газообразного ге* лия. Затем один из сосудов нагрели до 20° К, а второй— до 80° К- Температура третьего сосуда осталась неизменной. Во сколько раз изменилось давление в системе?
263. К цилиндру с площадью поперечного сечения S со свободно скользящим невесомым поршнем, наполненному газом, подключен через тонкую трубку с краном откачанный баллон объема V. На какую высоту опустится поршень, если открыть кран? Цилиндр
57 поддерживается при температуре Tu а баллон — при температуре Т.
264. .Теплоизолированный сосуд емкостью V = 22,4 л разделен тонкой непроницаемой, проводящей тепло перегородкой на две равные части. В одну половину сосуда вводят nil = 11,2 г азота при ti = 20° С, во вторую ^2= 16,8 г азота при Z2= 15°С, Какие давления установятся в каждой части сосуда после выравнивания температуры? Молекулярный вес азота ц = 28.
265. В сосуде, разделенном пополам перегородкой, находятся 2 г водорода и 32 г кислорода при температуре T0- После того как перегородку убрали и газы прореагировали, установилась температура T и давление Р. Определить первоначальное давление в обеих частях сосуда.
266. Цилиндрический сосуд с газом разделен двумя невесомыми поршнями А и В на три секции, в каждой из которых находится газ (объем и давление газа для
