Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Демков В.П. -> "В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм" -> 16

В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм - Демков В.П.

Демков В.П., Третьякова О.Н. В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм — М.: Маи, 1999. — 440 c.
Скачать (прямая ссылка): vpomoshpostupaushimvvuzi1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 178 >> Следующая

начального количества водорода. После этого в одной части сосуда окажется
смесь азота с водородом, а в другой - продиффундировавший водород.
Уравнения состояния водорода и азота в первой половине сосуда
и закон Дальтона
Из уравнения состояния, записанного для продиффундировавшего водорода,
найдем давление в другой половине сосуда:
Р=Р\ +Р2
позволяют найти полное давление смеси:
• Ответ: р =
38
9.157. Сосуд разделен пополам полупроницаемой перегородкой. Объем
каждой части равен V = 1 л. В первую половину введены т1= 2 г водорода и
т2 = 28 г азота. В другой половине сосуда вакуум. Какие давления
установятся в обеих частях сосуда, если перегородка пропускает только
водород, а температура остается постоянной и равной Т = 373 К? Молярная
масса водорода ц, = 2-10'3 кг/моль, азота - ^ = 28-10'3 кг/моль.
9.158. Одинаковые по массе количества водорода и гелия поместили в
сосуд объемом К,, который отделен от пустого сосуда объемом V2
полупроницаемой перегородкой, свободно пропускающей молекулы водорода и
не пропускающей гелий. После установления равновесия давление в первом
сосуде упало в два раза. Определить отношение объемов V-,/Vv Температуру
считать постоянной. Молярная масса водорода ц, = 2-10 кг/моль, гелия -\±2
= 4-10'3 кг/моль.
9.159. В вертикальном сосуде под поршнем находится m= 1 г азота.
Площадь поршня 5= 10 см2, масса М= 1 кг. Азот нагревают на АТ= 10 К. На
сколько при этом поднимется поршень? Давление над поршнем нормальное.
Молярная масса азота ц = 2810"3 кг/моль. Трением пренебречь.
• Решение. В положении равновесия на поршень действуют три силы: сила
тяжести поршня Mg*и силы давления над поршнем poS и под поршнем pS, где
ро и р - внешнее давление и давление под поршнем сечением S
соответственно. При этом указанные силы уравновешивают друг друга:
Mg+p0S=pS.
Следовательно, давление под поршнем равно
Mg Р = ~^+Ро
и зависит только от массы, сечения поршня (сосуда) и давления над ним,
т.е. не зависит от параметров газа под поршнем. Поэтому можно заключить,
что процесс нагревания азота протекает изобарически. В этом случае
справедлив закон Гей-Люссака:
Yi-Yi
г, т2 ' ви к, V
где V\ = S й], V2 = S h2 - объемы, занимаемые азотом до и после
нагревания. Так как перемещение поршня равно
&h = h2- h\,
то получим
Уг~У\ У\\Уг A_Yl\Tl гч-Лл-г
S S I К, J S I Г, J ST^ 2 1) STi
Используя уравнение начального состояния азота
р V\=^RTX
в виде
(Mg \ m " " У\ mR
-7Г+Рп \У> = ~ R Т, , или - =-----------,
' 5 1 Ц 1 т\ И (Mg/S+Ро)
39
окончательно имеем
Ah =
mRAT
т R AT
H(Mg/S+p0)S n(Mg+p0S)
*> 2,7 cm.
Ответ'. Дй = -
mRAT
ц(М^+ро5)
9.160. В вертикальном открытом сверху цилиндрическом сосуде, имеющем
площадь поперечного сечения S, на высоте h от дна находится поршень
массой М, поддерживаемый сжатым идеальным газом с молярной массой ц.
Температура газа Т, атмосферное давление р0. Пренебрегая трением,
определить массу газа в сосуде.
9.161. В вертикальном открытом сверху цилиндрическом сосуде
поперечным сечением 5= 100 см2 под тяжелым поршнем находится от = 10 г
кислорода. После увеличения температуры кислорода на АТ = 50 К поршень
поднялся на высоту h = 12 см. Определить массу поршня, если над поршнем
давление р0 = 105 Па. Трением поршня о стенки цилиндра пренебречь.
Молярная масса кислорода ц = 32-10'3 кг/моль.
9.162. В вертикальном открытом сверху цилиндрическом сосуде
поперечным сечением S = 40 см2 на высоте h = 40 см от дна находится в
равновесии поршень массой от = 2 кг, поддерживаемый столбом воздуха. На
сколько опустится поршень, если на него поставить гирю массой М= 10 кг?
Атмосферное давление р0= 105 Па. Трения нет, температуру воздуха считать
постоянной.
9.163. Газ, находящийся в вертикальном открытом сверху цилиндре под
поршнем, нагрели при постоянном давлении так, что его объем увеличился в
и = 1,5 раза. Затем поршень закрепили и нагрели газ так, что его давление
возросло в от = 2 раза. Найти отношение конечной температуры газа к
начальной.
9.164. Чтобы изотермически уменьшить объем газа в открытом сверху
цилиндре с поршнем в и раз, на поршень поместили груз массой
от. Какой
массы груз нужно добавить, чтобы объем газа изотермически уменьшить еще в
к раз?
9.165. В вертикальном открытом сверху цилиндре под поршнем находится
воздух. Поршень имеет форму, показанную на рис. 9.7. Сила тяжести поршня
Рх = 60 Н, площадь сечения цилиндра S = 20 см2, атмосферное давление р0 =
1 атм. Какого веса груз нужно положить на поршень, чтобы объем воздуха
уменьшился в два раза? Температуру считать постоянной, трения нет.
40
9.166. В гладкой, открытой с обоих торцов вертикальной трубе, имеющей
два разных сечения, находятся в равновесии два поршня, соединенные
невесомой нерастяжимой нитью, а между поршнями v = 1 моль идеального газа
(рис.
9.8). Площадь сечения верхнего поршня на 5= 10 см2 больше, чем нижнего.
Общая масса поршней т = 5 кг. Давление наружного воздуха р0 = 1 атм. На
сколько градусов надо нагреть газ между поршнями, чтобы они переместились
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed