Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
8.15. - I -1 -g-r,--I. 8.16. Решение. При измене-
3 L Pi (1 + M0 <2 - P2(l + M2)C J
нии температуры на t2- t\ = 30 °С сила натяжения изменяется на ДF ==
= AQKgV+eKgAV (1); Д6к " - СокРОг - <0 (2); AV = V3a(t2
- I,) (3);
V = - =- (1 +3с+) (4). Из (1) - (4) ДР = - mg(3a-p)(/2-/,) "
61с 00с Q0c
" 2,94 • 10_3 H. 8.17. aim2g Vmi/si •
9.1 9 л и 4 • 105 Па; 21 л и 1,6 • 106 Па. 9.2. ( |/+ 1 - I.
9.3. 72,3 м. 9.4. 150 г. 9.5. 0,5 (Я + / - V Н2 + /2). 9.6.
5 см. 9.7.
/] "f* /2 Зро 2q^/ Г* fvo -j-
9А 9", 4 9.9. * 0.10 ". 9.Ю. ;
9.11.30". 9.12. (М^ШМ?
\ РоУо /
•2
k III** ^ 2 [2ро + (qo - Qi)gH]
tipVf+Jmalf-pV 9U (/4ft2 + 4W + 9/2.
9.13. -^ ^ . 9.14. ( V4Ao + 4hal + 912 - 2h0 - I)/4;
( Y^hl - 12h0l + I2 + 2Ao - 30/4. 9.15. 3f ~ P°f ~~ g. 9.16. 105 Па.
г - ро*Ь + q^/5
9.17. 122 °C. 9.18. 70 °C. 9.19. T2= 2p° ~ Qg' T,. 9.20. В
1,2 раза.
2po + Qgl
P\T2
9.21. . 9.22. 530. 9.23. 14 мин. 9.24. 550 л. 9.25. (5p0
+
P2T' AT
+ 4Qgl)Tt/p0. 9.26. " 375 K. 9.27. 755 мм рт. ст. 9.28. а) у-/;
б) 0. 9.29. (4р + 3QgH)T/p. ~ 9.30. 9Г,/8; 1,5Л; Т,. 9.31. 54
м3.
424
9.32. 0,22; 6,3 • 10'3 кг; 2,7 • 1025 м~3. 9.33. С4Н,0. 9.34. 2,5 • 1024.
9.35. 10 г.
9.36. 0,195 кг. 9.37. 0,71. 9.38. " 420 9.39. рЕ ( --4 +
RT L V V + vo /
+ PoHon-pEj. 9.40. 2Г2/(Г, + Г2). 9.41. 2Г0; Mg + poS/2. 9.42. Н /2Т2/Т,.
,___I - - роМ
9.43. ]/2\RT/(ml2). 9.44. Решение. APi = (go - Qi)gV (1);
Qo = -5^- (2);
A i 0
poM p\M
61 =ТогТдг)(3); ДР2==(е°-°2)?у(4); Q2==~^~(b)- Из П)-(5) ae2 =
(Г0 + ДГ)(р0Г, - р,Г0)
=-------------------------ДР| " 5,9 • 10 Н. 9.45. 333. 9.46. Решение.
роГ [ДГ
М, т |
Дт = ш, - m2 (1); т2 = ~^~ т (2); pV = -~-RT (3). Из (1) - (3) Ат =
рЕМ, Mi
= ---- т " 27,5 г. 9.47. 670 Н. 9.48. Решение. Шар будет нахо-
тг
диться во взвешенном состоянии, когда т, = тТ -j- mo (1); р,Е = ^ RTi
(2);
т. Н Н
P2V = -~RT2 (3); р2 = Ро--Др (4); Г2 = Г, --ДГ (5). Из (1) - (2) Мв I
I
МгО; V
тТ = =195 г; тв = 495 г.
/гг,
МвроЕ - mBRT\ 9m2RT
Из (3)-(5) Н = -- /=4670 м. 9.49. 7,65 м/с. 9.50.-5-h pS.
MApV - m.RAT M,t2pS
9.51. 1,04 кг/м3. 9.52. 3,5 г и 5,75 г. 9.61. 400 К; 13,3 МПа. 9.62. 625
Дж. 9.63.' 39,2 Дж. 9.64. Решение. - ДW = Ао - Аг (1); AW = m,gAV/S (2);
А0 = poAV (3); Ar = jj-R(T2 - Г,) (4); p,Ei = ^ RT \ (5), где р\=ро
+ni\g/S (6).
(mi g + poS) MAW
Из (1) - (4) Г, = Г2 + --¦¦ = 324 K.
mRmig
mRTs
Из (5) - (6) V\ =----------------------"0,031 m3.
M (p0 + nitg/S)
9.65. 8,3 Дж. 9.66. Решение. Q = A// + /1 (l)l AU =
CymAT (2);
a = Jmrat (3)'
Из (1) - (3) AU = cvMA/R = 3 кДж; Q = (cvM/R + 1) A = 4,23 кДж. '9.67.
4,8 • 10"2 m3. 9.68. В " 2,1 разау380 Дж. 9.69. 298 К- 9.70. (Г,-
- Г2)(Г, - Го) /?/Г[. 9.71. /г (l/rT - /г2)2. 9.72. 0,5а (Ег - Е2);
0,5Ст2а (Е2 -
" г)Рт- (С + ст)ДГ
- V\)/R. 9.73.-------, . 9.74. Т/к. 9.75. а) 274 кВт •
ч;
' r + RT/M
б) " 200 кВт • ч.
9.76. Решение. Если производительность холодильника m/то, то при
замерзании воды и охлаждении полученного льда массой m выделяется
f
количество теплоты Qi = [cBm (Г, - Го) -\-слт(Та - Т2)~\- (1), где
То
Т\ и Г2 - начальная температура воды и конечная температура льда. Для
425
изохорического нагревания воздуха массой то на АТ нужно затратить
количество теплоты Q2 = сутоАТ (2); pV = ~RT\ (3).
М
Считая холодильник идеальной тепловой машиной, можно записать: Qi - Q2 Т\
- Гг
Qi . Т1 (4)
,., . mRx [с. (Г, Го) + Я + сл (Го -
Гг)]
Из (1) - (4) АТ =--------------------------------------------------------
-
CyMpVx0
10.1. 8,7 • 1013. 10.2. 107 кПа. 10.3.7,7 см. 10.4. 1,23 Па. 10.5. 6,1 м.
10.6. Р е-
ш е н и е. При температуре Г] пар будет насыщающим с давлением pi - р".Г,
ma Pi
поэтому piPi = --ЛГ1 (1); Л, = -- ( 2), где Pi - объем,
занимаемый
/'i а
азотом. Из (1) - (2) fti =0,68 м. При температуре Г2 пар будет
ненасыщающим,
поэтому p[V\ = -^-RT2 (3); р(Р? = ~~RT2 (4); Vi + Vi = V = HS (5). M a
MB
Pi maMBH
Из (3) - (5) hi = --=--------- ---------=0,3 m; Ah = h\ - hi -
0,38 м.
S maAfB +v mBAl,
10.7. 4,52 м. 10.8. 103 кПа. 10.9. 210 кПа; 194 кПа. 10.10. 1,9
МПа; 2,4 МПа;
2,15 МПа. 10.11.925 г; 805 г. 10.12. 22 кПа. 10.13. 3,7 нм;
12. 10.14. Р е ш е н и е.
Q - AU + А (1). Пар находится под давлением р = 1,01 • 10° Па,
следовательно, его температура 373 К- При конденсации пара массой mо
AU = rmB(2)- pV = ~~RT (3).
При конденсации всего пара внешнее давление совершит работу
А = pV (4).
Вода, получившаяся при плавлении льда, может нагреться не свыше 373 К, <
(Mr + RT)pV
поэтому Q - km + ctnAT (5). Из (1) - (5) m=----------------------------
=1,9 Кг.
(Я + сДГ) RT
10.15. " 0,56 м. io.16. 14,2 кДж. 10.17. 1373 К- 10.18. "160 Дж.
10.19. "0,51 кг. 10.20. 1,76 г. 10.21. " 1,3 ¦ 10~2 кг/м3; 48,5%.
10.22. 27%.
10.23. " 0,38 Н. 10.24. 89 кПа. 10.25. Увеличить до 1,37 дм3. 10.26.
Р е ш е и и е. Плотность сухого воздуха qi = M\p/(RT) (1); плотность
влажного воздуха д2 = =g' + Q" (2). Плотность паров во влажном воздухе
q'= M2P2KRT) (3); q' = cpg (4). Давление влажного воздуха р - pi + р2
