Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
8.25. За сколько циклов работы поршневого насоса с объемом цилиндра Vx можно откачать газ из стеклянного баллона объемом V до давления р, если вначале давление в баллоне было равно атмосферному? Процесс считать изотермическим, атмосферное давление ра.
иг \
+ JI =0,25 м ]
10002J
/
массой т = 1 кг и площадью 5=10 см2. Если сосуд поставить на основа-
70
т
8.26. Идеальный газ, занимающий объем Fj и находящийся под давлением рх, сжимают сначала изотермически до объема У2, потом изобарически до объема а затем опять изотермически до объема К4.
Под каким давлением будет находиться этот газ в конце указанного
V VV процесса? [ р4=рз^ = ]
Графики процессов
8.27. График изменения состояния идеального Р газа в осях Т, Р представляет собой прямую линию 1-2. Как изменялся объем газа в этом процессе?
[ Объем увеличивался ]
8.28. График изменения состояния идеального газа в осях Т, V представляет собой прямую линию 1-2. Как изменя- V лось давление газа в этом процессе?
[ Давление увеличивалось ]
8.29. График изменения состояния идеального р газа в осях V, Р представляет собой прямую линию 1-2. Как изменялась температура газа в этом процессе? [ Температура увеличивалась ]
8.30. В координатных осях V, Р дан график р изменения состояния газа в циклическом процессе.
В какой точке газ имел максимальную температуру, а в какой минимальную? [ Минимальная температу- ~ ра - в точке А, максимальная - в точке В ] р
8.31. На рис. справа в координатных осях V, Р дан график изменения состояния газа в цикпичес-
( ком процессе 1-2-3—4. Изобразить —
/ s'3 график этого процесса в координатных осях Г, Р.
1^2 Рис. слева ]
в
i
1 и Г
А
j «3
8.32. На рис. справа в координатных осях Vt Р р дан график изменения состояния газа в цикличес-
2, , ком процессе 1-2-3. Кривая 2-3 -
изотерма. Построить график процесса ~
~v в координатных осях Т, V. [ Рис. слева J
8.33. На рис. справа в координатных осях У, Р р дан график 1-2 изменения состояния идеального газа с
г* линейной зависимостью давления от объема. Изобразить график этого ~ v процесса в координатах V, Т. [ Рис. слева, где 1-2 -отрезок параболы, проходящий через начало координат ]
8.34. Изобразить примерный вид графика зави- р симости плотности идеального газа от абсолютной температуры. [ См. рис., р = —- ]
Объединенный газовый закон
8.35. Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону р=кУ", где кип- некоторые постоянные,
причем п> О?
[ Г аз нагревается: Тг
-•(Г
]
8.36. Нагревается или охлаждается идеальный газ в процессе расширения, если оно осуществляется в соответствии с уравнением
И / ^ \Й"*1
рУ = const, причем и>0 ? [ Т2 , Ж1 - нагревается; и
= 1 - температура не изменяется; и > 1 - температура падает ]
8.37. Цилиндрический сосуд длиной ?=1,5 м, разделенный легким теплонепроницаемым поршнем, заполнен идеальным газом. В начальном состоянии объем левой части сосуда вдвое больше правой, а температура в обоих частях одинакова. На сколько переместится поршень, если температуру в правой части увеличить вдвое? Температура в ле-
72
вой части поддерживается постоянной.
[jc=L/6 = 0,25 м]
8.38. В вертикальном цилиндре, закрытом сверху поршнем, на-ходится газ при температуре /,= 20°С. Площадь поршня S = 20 см2, масса т = 2 кг. На поршень положили груз массой М= 5 кг. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы объем газа составил 0,9 от его первоначального значения? Трение между стенками цилиндра и порш-
5 2
нем отсутствует. Атмосферное давление />„=10 Н/м .
[ Т2 = 0,9 Тх М±^±^?= 324 К ]
12 к 1 p0S+mg
8.39. В цилиндре с площадью сечения 5= 5 см2 под поршнем массой М = 1 кг находится некоторый газ. Прн увеличении абсолютной температуры газа в п = 1,5 раза поршень поднимается вверх и упирается в уступы. При этом объем газа по сравнению с первоначальным увеличивается в к = 1,2 раза. Определить силу, с которой поршень давит на уступы. Атмосферное давление р = 100 кПа.
[F=(yk~tyPoS + Mg)=15 Н]
Уравнение Менделеева - Клапейрона
8.40. На графике изображен замкнутый ЛПа
2-10'
процесс, который совершает некоторая масса
J03
1
3
Г, К
300 400
кислорода 02. Известно, что максимальный объем, который занимал газ в этом процессе 16,4 дм3. Определить массу газа и его