Сборник задач по физике с решениями и ответами. Часть II -
Скачать (прямая ссылка):
PiVART.
и.
ЗАДАЧИ
2.1. Определить плотность смеси Wj =4г водорода и т2 = 32 г кислорода при температуре t = 7 °С и давлении р = IO5 Па. Молярные массы: водорода Ц] = 2 г/моль и кислорода ц2 = 32г/моль.
2.2. Баллон емкостью Fj = 2 л заполнен газом при давлении
Pl =12 105 Па, другой баллон емкостью F2 = 5 л заполнен тем же
газом при давлении р2 = 2,2 • IO5 Па. Какое давление установится в баллонах, если их соединить тонкой трубкой? Процесс изотермический.
2.3. Какой воздух тяжелее — сухой или влажный (при одинаковых температуре и давлении)?
з
2.4. Лазерные трубки объемом F0 = 60 см должны заполняться смесью гелия и неона в молярном отношении /: = 5:1 соответст-
10 1/2
'/у н\
4 Ф а 'А
венно при общем давлении в трубке Pq = 800 Па. Имеются баллоны с этими газами, каждый объемом V = 2 л. Давление в баллоне с гелием pi = 6670 Па, в баллоне с неоном pj = 2670 Па. Какое число лазерных трубок можно заполнить этим количеством газа?
2.5. Первоначально перевернутая про- _ бирка длины / = 100 см, содержащая воздух и насыщенный пар, касается открытым концом поверхности воды. Затем пробирку погружают в воду наполовину, при этом поверхность воды в пробирке оказывается на глубине Н— 45 см. Температура постоянна, " '" '"
атмосферное давление р§
= IOj Па, плотность воды р = 10 кг / M . Найдите давление насыщенного водяного пара.
2.6. Герметичный сосуд заполнен сухим воздухом при атмосферном давлении р = 1,01 ¦ IO5 Па при Iq=O °С. В него поместили
некоторое количество воды и нагрели до t= 100°С. Определите давление, которое установится внутри сосуда. Рассмотреть следующие варианты начальных условий:
а) объем сосуда V= 20 л, масса воды т= 19 г;
б) V= 30 л, т= 15 г.
2.7*. Теплоизолированный сосуд разделен перегородкой на части объемами Fj и F2. В первую поместили V] молей атомарного газа одного сорта, во вторую — V2 другого при одинаковой температуре. Перегородка абсолютно проницаема для молекул газа первого сорта и только для них. Определить отношение установившихся давлений в обеих частях. Газ — идеальный.
2.8*. Теплоизолированный сосуд разделен перегородкой на две части объемами F1 и F2. В первую поместили V| молей атомарного газа одного сорта Hv2 — другого при одинаковой температуре, во второй части — вакуум. Перегородка абсолютно проницаема для молекул газа второго сорта и только для них. Определить отношение установившихся давлений в обеих частях. Газ — идеальный.
2.9. В сосуде объемом F= 0,5 л находится W = Ir парообразного йода J2 . При температуре t = 1000 °С давление в сосуде оказалось
равным р = IO5 Па. Найти степень диссоциации молекул йода J2 на атомы J при этих условиях. Степень диссоциации — отношение
11 числа диссоциировавших молекул к общему числу молекул до диссоциации. Молярная масса йода J2 равна ц = 254 г/моль.
2.10*. Объем сосуда, содержащего ненасыщенный водяной пар, увеличили на а = 20 %, при этом ? = 15 % массы пара улетучилось из сосуда. Затем температуру пара увеличили на у = 50 %, в результате 5=10% молекул H2O распались с образованием молекулярного водорода H2 и кислорода O2 . В итоге давление в сосуде из-
менилось по сравнению с первоначальным на Ap = 1,0-10 Па. Каково было первоначальное давление пара в сосуде?
2.11*. Объем сосуда, содержащего некоторое количество углекислого газа CO2 , уменьшили на а = 10 %, при этом из него улетучилось ? = 20 % газа. Затем газ нагрели на AT = 50 К и его давление увеличилось по сравнению с первоначальным на у = 30 %, причем оказалось, что б = 20 % молекул газа распались на молекулы угарного газа СО и кислорода O2. Какова была первоначальная температура газа?
2.12*. Объем сосуда, содержащего молекулярный кислород O2, увеличили на а = 60 %. Затем количество газа изменили на некоторую величину, газ подвергли воздействию излучения, в результате температура газа увеличилась на ? = 30 % и у = 90 % молекул кислорода превратились в молекулы озона O3. В итоге давление в сосуде увеличилось на 5 = 40 % по сравнению с первоначальным. На сколько изменили количество газа в сосуде, если первоначально в нем содержалось v = 10 молей кислорода?
2.13*. В сосуде, разделенном пополам перегородкой, находятся W] = 2 г водорода и /и2 = 32 г кислорода при температуре /q = 27 0C и одинаковом давлении. После того как перегородку убрали, и газы прореагировали, установилась температура / = 127 °С и давление р = IO5 Па. Определить первоначальное давление в сосуде. Молярные массы водорода jlij = 2 г/моль и кислорода H2 =32г/мо^ь.
2.14*. Объем сосуда, содержащего v1 = 2 моля угарного газа СО и v2 =I моль кислорода O2, уменьшили на а = 20 %, при этом из сосуда было потеряно некоторое количество молекул каждого сор-
12 та, пропорциональное их первоначальному количеству (равные доли). Из числа оставшихся в сосуде, ? = 60 % молекул СО и O2 вступили в реакцию с образованием углекислого газа CO2 и температура газа увеличилась по сравнению с первоначальным на у = = 50 %, а давление на 5 = 20 %. Какое количество молекул газа было потеряно из сосуда?
