Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
15.18. v = 4Р/end2 pkt = 2,7 м/с.
15.19. 46,5 с.
15.20. 0 = [f3(f, -12)+ tA(f3 -t2)]/ (f, + r3 -2;2)-35°C.
15.21. 0 = cpA F/3a = 66 кДж.
15.22. X] = NS/Vvpq = 0,32 .
15.23. mn - mu2/2qx\ = 2 г.
15.24. w = 4FSjqx\ - 35,6 т.
15.25. Am = mgS sin a/^т] - 0,023 кг.
15.26. m2 = mxv2/vx = 0,1 кг; N2-1)qmpl/vxS = 32,2 кВт.
16. Тепловые явления с изменением агрегатного состояния
16.1. Т = (стТ0 + 0,5rm - Q)/cm - 308К.
16.2. с = т г--7 г- = 0,23 • 103 Дж/(кгК);
V2 ~ Дг - vo ~hr\
16.3. X = T2c(l00 - Г,)/т, =2,24МДж/кг;
16.4. г] = mxc(tK -t)/Nxx = 0,89 ; m2 = m, [l- (ст2 (fK -t)/Xx,)] = 0,96
кг,
где fK= 100°C.
u.s. " сгЩ(>г -e)-c,m,(e-,,), [|910., [00"c
c,(?K-0)+X
360
16.6. = e'm'^= 40кг. где,,^С.
С2 V(r) ^2 )
16.7. тл = pVci(ti -0)/(r-c2t2 +с,0)=53кг.
16.8. т = ^ + с* fc +3 Ш - А )+^з= u кг
А, + С2 уз ^2 )
J71 О
16.9. та = - [\ + cl(t0-ti)+r + c2(t3-t0)]-- = 4,6Kr, где r0=0°С, t3 =
100°С.
16.Ю. е=о°с.
16.11. 0 = 0°С. Масса растаявшего льда Ат = с{т2 (t2 -1{ )/r = 0,2 кг.
В калориметре т2 + Ат = 0,4 кг воды и /я, - Ат = 0,3 кг льда.
16.12. о c(m\+m2)t2+cm3t2-rm2+\m3 ^
с(т( +т2 +т3)
16.13. 0 = О°С, останется примерно 14 г льда.
16.14. Я = сДГ/qg = 162,5 м. При абсолютно упругом взаимодействии шар
нагреваться не будет.
16.15. v = л/4с(7'2 - Тх)+ 4r - 2gh = 387 м/с.
16.16. a^=o>54i-^Jz_#2-7;)=0>77
m г- 0,5tio2
16.17. v = 2 Lc(r3 - Г,)+ г + = 1941 м/с, где Г3 = ?3 + 273 = 3323 К.
16.18. v = д/2(Юсл + А + 100св + г) = 2,2 • 103 м/с.
16.19. тл /m = А/(А + г) = 0,87.
16.20. тд = с/и, (?2 - )/г = 0,12 кг.
17. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Уравнение
состояния идеального газа. Газовые законы
17.1. /и0 =2Mr-lO~2/Na =5,3-10_26кг.
17.2. "l ~ Ро/кТ0 = 2,7-1019см-3, I = l/V" =3,3-Ю"7 см.
17.3. п = рЯА/М = 8,4-1028м_3; L = ^M/pNA =2,3-10"10м.
361
17.4. и = pNA/М = 8,4-1022 см"3.
17.5. а) рх = 2m0nv2; б) р2 = 2m0nv2 cos2a.
17.6. окв1 = ^3RT/2Al • 10"3 = 1934 м/с; икв2 = у]3RT/2A2 - КГ3 = 1367
м/с.
17.7. = PVjkT = 1,2-Ю22; N2=pV2NA/M =
17.8. Уменьшится в 4 раза.
17.9. Уменьшится в 3 раза.
17.10. р2/рх =1,22 =1,44.
17.11. р = 2(fV)/3V = 8-105Па.
17.12. Г, = Л/; (г2 + 21Ъ^Мг = 600 К.
17.13. Уменьшится на 25%.
17.14. Уменьшилось на (l-TjT2)-l00% = 4%.
17.15. N = 2W/3kT = 1,6 • Ю21.
17.16. (w) = 2PVl2vNA =1,2-10"23Дж.
17.17. т= PoV/kTN = 5,3-109 с = 166 лет.
17.18. 1 - углекислый газ, 2 - кислород, 3 -
17.19. P\jp2~ t§ cx2/tg OCj .
17.21. т3>т2>т].
17.25. т1/т2 = 3.
17.26. /V*/Pmin =Т>2/Л= 3/2 ; Кпах/ ^min =V2/Vp
17.27. 7'тах/Гт!п=7'3/7'2=3.
17.29. pl = V2Ap/(Vl-V2) = 12кПа.
17.30. Т2 = пАТ/(п-1) =400К.
17.31. Г, = 200К.
17.32. р2=0,2/7, Т2/Тх = 38кПа.
17.33. p=pM/RT= 1,3кг/м3.
тл mpM, -mpRT
17.34. v = ---1-------------= 0,5моль.
MfiRT - МхМ2р
17.35. F = /7,Дт/р(/7, - р2) = 5 л.
6,7-1024.
гелий.
362
17.36. p=cV, гдеc=mR/(x2M=const.
17.37. Уменьшается(VT= const).
17.38. Ah = (p0- mRT/MV)/pg = 2,8 cm .
,7.39.
17.40. m2 = PoS0/g + w, = 26 кг.
17.41. At-TF/PS-T = 70°C.
17.42. 1{=р01 /(p0 + pgh) = 23,8см; /2 = /?0// (/70 -pg/гsina) = 35,8cm.
17.43. A=^/>o +p2g2/2 -p0+pgl^j2pg = 0,5 м, гдеp0= 105 Па.
17.44. Г, = p0T2/p0+pgb.
17.45. x-T2L/(T{ + T2) = 0,42м.
17.46. p2=PiVl/(Vl + V2) = 62,5кПа.
17.47. Pi = [p (V, + V2)-p2 V2] / V, = 5-105 Па.
17.48. m = 4%?Mp /3tfГ=12 r.
17.49. дг = (n-l)/(n + i)-h/2.
17.50. Vx = ЩТ21{{р0 + pg/ift]-V = 1,8 m3 .
17.51. h = 2p0/ pg = 20M.
17.52. x = vRAT / [2/705 + (2/n,-w2)g]= 0,23 m .
17.53. T=2(Mkh2/mR + T0).
17.54. h=p0/pg - 1/2.
17.55. n2 = nl -1 + yj(и,2 -1)2 + 4и,2Пз у2и,и3 = (2 + 713)^3 = 1,9.
17.56. 7 = 7--------------r-= 377 К.
+m2/M2)R
17.57. /?, = /М,V = 7,5-105Па; p2=p{ + 2m2RTjM2V= 12,5-105Па.
17.58. /?, /р2 = 2Г, / ЗГ2 = 4/3.
17.59. p2 = (p0 + Ар) T\ / Т2 = 375 кПа.
17.60. /? = " К2/?0/К,=0,2МПа.
17.61. Г, = = 1,5 т3.
1-11Р2/Pi
18. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный
процесс
18.1. AU=l,5vRAT= 1246Дж.
18.2. А=10Дж.
18.3. А/б = 0,4.
18.4. Q=3mRAT/ 2М= 2493 Дж.
18.5. Q = 1,5 V{p2 ~Pi) = 3 кДж.
18.6. Q= 10RT0.
18.7. a)A=p2(V2-V{)>0;
б)A = (pl-p2)(V2-Vl)< 0;
в) A = 0,5(p2-/?,) (V2 - V,) > 0.
18.8. a)A?/12>0; ДС/23>0; Ql2>0; 623>0.
б) A?/12>0; At/23>0; ДС/34<0; 6i2>0; "2гз>0^ бз4<0-
в) AUn>0; A?/23<0; (2i2>°; 22з<°-
18.9. ср = б//иАГ=916Дж/(кг-К); А = /пЯД77М=2,59-103Дж; А?/=б-А = 6,57-
103 Дж.
18.10. Qp-Qv=mRAT / М\ cp-cv=R/M.
18.11. Одинаковые.
18.12. А = (у22-У,2)а/2; V = ^jvRT/a.
18.13. A = (V2-V2)/2vRa, поглощается
18.14. (2 = 0,75/? V= 375Дж.
18.15. Изотермический процесс: Q=A ; Г= const. Адиабатный процесс: А = -
АС/; температура понижается. Аизотерм > Аадиа6ат.
18.16. АТ = 2А / 3vR = 10 К.
18.17. vm = 2н,2 + п2 Уз = 469 м/с.
18.18. Укв2/уКВ1 = V1 + 2MA/3mRT = 1,1.
18.19. A=mRAT/M=m Дж; (2=^; АС/=0.
18.20. 6 = 0,5уЯДГ= 415Дж.
18.21. 62 = 12,-(P4-P,)(V2-V,).
18.22. б = А = -•-/гГ = 2,7104 Дж.
и Л/
18.23. Q2 = mRAT/M - Q^-OJMJSk.
364
18.24. А2=А, = 100Дж.
18.25. А=-1,5уйА7'=-1246Дж; Д?/=0; Q=A.
18.26. A = R{T2-Tlfl2Tl.
