Сборник задач по физике - Баканина Л.П.
Скачать (прямая ссылка):
315. В цилиндрическом сосуде под поршнем находятся пары воды при температуре IOO0C и внешнем давлении 1 атм. Начальный объем сосуда 20 л. При постоянном внешнем давлении поршень опускается, так что объем Пара уменьшается вдвое. Какое количество тепла надо отвести от сосуда, чтобы температура пара осталась постоянной? Объемом сконденсировавшейся вод^і пренебречь. Теплота парообразования воды при IOO0C равна 2246 дж/г.
316. В цилиндре под невесомым поршнем площадью S = IOO см2 находится M=I кг воды при температуре O0C. В цилиндре включают нагреватель мощностью W = 500 вт. Через какое время поршень поднимется относительно своего первоначального положения на высоту /і= 1 м? Атмосферное давление P0=I атм. Теплота парообразования воды <7=2,25-IO6 дж/кг. Теплоотдачей и теплоемкостью цилиндра пренебречь. Теплоемкость воды 1 кал/г • град = 4,18 дж/г-град.
317. В цилиндре под невесомым подвижным поршнем находится V= 1 M3 насыщающего водяного пара. Какую массу воды температуры O0C надо впрыснуть в сосуд, чтобы весь пар сконденсировался? Атмосферное давление Р=и 1 атм, Теплоемкостью и теплоотдачей
66 цилиндра пренебречь. Теплота конденсации воды <7=2,25 • IO6 дж/кг.
318. Под невесомым поршнем в цилиндре находится 1 кг воды при температуре 0°С. В воду опускают кусок железа массы 1 кг, нагретый до температуры 1100°С. На какую высоту поднимется поршень? Атмосферное давление 1 атм, удельная теплоемкость железа с = 0,5 дж/г • град. Площадь поршня S = IOOO см2. Теплоотдачей и теплоемкостью цилиндра пренебречь.
319. В цилиндре под невесомым поршнем площадью 100 см2 находится 18 г насыщающего водяного пара. В сосуд впрыскивают 18 г воды при температуре 0°С. На какую высоту опустится поршень? Атмосферное давле- . . ние 1 атм. Теплоемкостью и теплопровод- Hiiiiim і і ТшШП ностью цилиндра пренебречь.
320. В цилиндре под поршнем площадью S = 100 см2 находится 18 г воды при O0C (рис. 77). Цилиндр нагревается
до 200° С. На какую высоту поднимется Рис' 77, поршень с лежащим на нем грузом Af=LOO г? Атмосферное давление 1 атм; давление насыщающих водяных паров при 200° С равно 16 атм.
321. В цилиндре под поршнем площадью S = IOO см2 находится 18 г водяного пара при температуре 100°С, К поршню через систему блоков подвешен груз M = 50 кг (см. рис. 75). Цилиндр охлаждается до 0°С. На какую высоту поднимется груз? Атмосферное давление 1 атм. Весом поршня пренебречь. Давление насыщающего водяного пара при O0C равно 4 мм рт.ст.
322. В теплоизолированный откачанный сосуд объемом 15 л налито 2 кг воды при 300° К. На дне в сосуд впаяна проволока с сопротивлением 100 см, по которой течет ток 2 а. Определить время, в течение которого в сосуде установится температура 100°С. Изменением объема воды пренебречь.
323. Балластный резервуар подводной лодки объемом У=5000 л целиком заполнен водой. Какое давление воздуха должно быть в баллоне емкостью и = 200 л, чтобы при подсоединении баллона к балластному резервуару подводная лодка полностью освободилась от балласта на глубине Я= 100 м? Температуру воздуха считать неизменной.
5*
67 324. Балластный резервуар подводной лодки объемом V=5000 л заполнен водой. Для сброса балласта в верхнюю часть резервуара подается воздух из компрессора и вода через трубу сечением 5=100 см2, расположенную в нижней части резервуара, вытекает наружу. Какова должна быть мощность компрессора, чтобы лодка на глубине Я= 100 м могла полностью освободиться от балласта за время t = 50 сек?
325. В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде находится газ массы M с молекулярным весом р.
Газ отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном сосуда пружиной жесткости k (рис. 78). При температуре Tі поршень расположен на расстоянии Ii от дна сосуда. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты Я?
326. В цилиндре под невесомым поршнем находится газ под давлением Р, равным внешнему давлению, и с температурой Т. Поршень удерживается упругой пружиной (см. рис. 78). Во сколько раз нужно увеличить температуру газа, чтобы его объем увеличился в полтора раза? Если газ из-под поршня полностью откачать, поршень находится в равновесии у дна цилиндра.
327. Цилиндрический тонкостенный сосуд высотой Я плавает, погрузившись в воду на глубину h. Сосуд переворачивают вверх дном и опускают на воду в таком положении. На какую глубину погрузится при этом нижний край сосуда, если сосуд плавает? Атмосферное давление P0. Плотность воды р. Давлением насыщающего пара воды внутри сосуда пренебречь.
328. Тонкостенный стакан массы M = 50 г ставят вверх дном иа поверхность воды и медленно отпускают его в глубь таким образом, что он все время остается вертикальным. На какую минимальную глубину надо опустить стакан, чтобы он утонул? Высота стакана H = 10 см, площадь дна 5=20 см2. Давлением паров воды в стакане пренебречь. Атмосферное давление Po=I атм.
329. В U-образную запаянную с одного конца трубку длины 2L налита жидкость таким образом, что в пра-
68 вом запаянном колене остался воздух.-Уровень жидкости в открытом колене совпадает с краем трубки. Разность между уровнями равна Lj3 (рис. 79). Какую часть жидкости нужно выпустить через кран в нижней части сосуда, чтобы уровни жидкости в открытом и закрытом коленах сравнялись? Давлением паров жидкости пренебречь. Плотность жидкости р, атмосферное давление P0.
