Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Демков В.П. -> "В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм" -> 52

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 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 178 >> Следующая

= 460 Дж/(кг-К). Сопротивление воздуха не учитывать.
11.59. Стальной шарик падает с высоты = 10 м на гладкую
горизонтальную поверхность. После удара он поднимается на высоту = 1 м.
На сколько поднимется температура шарика после удара, если он получает т|
= 60% выделившегося при ударе количества теплоты? Удельная теплоемкость
стали с = 460 Дж/(кг-К). Сопротивление воздуха не учитывать.
11.60. Свинцовая пуля, летевшая со скоростью =420 м/с, попадает в
закрепленную стальную плиту и отскакивает от нее со скоростью и2 = 310
м/с. Какая часть пули расплавится, если температура пули в момент удара
была равна Ц = 107°С, а на нагревание и плавление идет Г| = 75%
выделившейся при ударе энергии? Удельная теплоемкость свинца
123
с = 130 Дж/(кг-К), температура плавления Тт = 600 К, удельная теплота
плавления X = 25 кДж/кг.
11.61. При выстреле вертикально вверх свинцовая пуля ударилась о
неупругую преграду и расплавилась. На какой высоте произошло это
столкновение, если начальная скорость пули и0 = 350 м/с, а на нагревание
и плавление пули ушло г| = 50% выделившегося количества теплоты?
Температура пули в момент соударения t0 = 100°С, температура плавления
свинца Т = 600 К, удельная теплоемкость свинца с= 120 Дж/(кг-К), удельная
теплота плавления Х = 2 кДж/кг. Сопротивление воздуха не учитывать.
11.62. С какой минимальной скоростью относительно поверхности
космического корабля должен двигаться небольшой железный метеорит, чтобы
расплавиться в результате удара? Считать, что удар абсолютно неупругий и
до столкновения температура метеорита равна Т0= 100 К, а на плавление и
нагревание идет ц = 25% выделившейся при ударе энергии. Удельная
теплоемкость железа с = 460 Дж/(кг-К), температура плавления железа fnjI=
1535°С, удельная теплота плавления 1 = 270 кДж/кг.
11.63. Свинцовая дробинка, летящая со скоростью и = 100 м/с, попала в
закрепленную доску и застряла в ней. На сколько градусов изменилась
температура дробинки, если ц = 52% выделевшегося при ударе количества
теплоты пошло на ее нагревание? Удельная теплоемкость свинца с = 130
Дж/(кг-К).
11.64. Свинцовая пуля, летящая горизонтально со скоростью и = 100
м/с, пробила брусок, лежащий на гладком горизонтальном столе, и вылетела
из него, потеряв половину своей первоначальной скорости. На сколько
изменилась температура пули, если ц = 26% выделившегося при ударе
количества теплоты пошло на ее нагревание? Масса бруска в п = 10 раз
больше массы пули. Удельная теплоемкость свинца с= 130 Дж/(кг-К).
11.65. Два одинаковых кусочка льда летят навстречу друг другу с
равными скоростями и при ударе обращаются в пар. Оценить минимально
возможные скорости льдинок перед ударом, если их температуры равны f = -
12°C. Удельная теплоемкость льда с, = 2,1-103 Дж/(кг-К), воды -с2 = 4,2-
103 Дж/(кг-К), удельная теплота плавления льда X = 3,3-105 Дж/кг,
удельная теплота парообразования воды г = 2,3-106 Дж/К.
Насыщенные и ненасыщенные пары
11.66. В цилиндрическом сосуде под поршнем при температуре t = 100°С
находится насыщенный водяной пар. При изотермическом вдвигании поршня
выделилось количество теплоты Q= 180 Дж. Найти совершенную при этом
работу А. Удельная теплота испарения воды г = 2,26 МДж/кг. Молярная масса
воды р. = 0,018 кг/моль.
124
• Решение. Так как пар насыщенный, то при вдвигании поршня будет
происходить его конденсация и давление пара меняться ие будет.
Следовательно, работа может быть определена как
А =рц ДК,
где рн - упругость насыщенных водяных паров прн данной температуре, ДК=
Vx - V2 - изменение объема, занимаемого паром.
Записав уравнение состояния пара до и после вдвигания поршня
т, _ т7 _
Рн^-^ЛГ, pHV2 = -+RT,
Г И
(где /П], т2 - начальная и конечная массы пара под поршнем
соответственно), выражение для работы можно переписать в виде
(т, - /Я2> R Т Am R Т
А =-------------=--------.
Ц И
Тепло, выделившееся при вдвигании поршня и конденсации А/и [кг] пара,
равно
Q = r Am.
Следовательно,
a = QA1x 13>7 ^
Г JI
• Ответ: А = ж \t,j Д*.
гц
11.67. В вертикальном теплоизолированном цилиндре под легким поршнем
площадью Л' = 100 см2 находится та= 1,8 г насыщенного водяного пара при
температуре tn = 100°С. В цилиндр впрыскивают тв = 1,8 г воды при
температуре tB = 0°С. Куда и на сколько переместится поршень? Атмосферное
давление р0 = 105 Па. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг-К),
удельная теплота парообразования г = 2,26 МДж/кг. Теплоемкостью цилиндра
и поршня пренебречь. Молярная масса воды |х = 0,018 кг/моль, плотность
воды р = 103 кг/м3.
• Решение. Очевидно, что после впрыскивания воды пар в сосуде будет
конденсироваться, отдавая энергию на нагрев воды. Однако, исходя из
условия задачи неизвестно, весь пар при этом сконденсируется, или только
его часть. Для установления этого проведем предварительный числовой
анализ.
1. Количество теплоты, которое может отдать пар при конденсации, равно
Qi = г тп * 4068 Дж.
2. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды до температуры
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed