Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
объем в точке 1. [ К, =К3 ^- = 12^3 дм3; т = Щ!?~- = \6Л0~3 кг ]
/ з
8.41. Баллон, содержащий азот N2 под давлениемрх= 15-104 Па и при температуре f,=27°С, имеет массу Л/,= 97 кг. Когда часть азота была израсходована, так что при температуре t2= 3°С давление в баллоне
4
стало равным р2~ 6-10 Па, масса баллона оказалась равной М,= 93,5 кг. Сколько молей азота осталось в баллоне? [ 100 молей ]
73
8.42. Воздух, находившийся в открытом баллоне при темпера* туре 27°С, нагревают. В результате масса воздуха, оставшаяся в баллоне, составляет 40 % от массы воздуха, первоначально находившегося в баллоне. До какой температуры нагрет воздух в баллоне в этот
момент? [ 7^—750 К ]
8.43. Температура воздуха в помещении объемом 50 м при
давлении 0,98 ¦ 105 Па была равна 288 К. После подогрева воздуха калорифером его температура поднялась до 293 К. Найти массу воздуха, вытесненного из комнаты за время нагрева. Молярная масса воздуха //=29 • 10’3 кг/моль. [Мв= 1,58 кг ] /
8.44. Компрессор захватывает при каждом такте нагнетания VK = 0,5 л воздуха при давлении р= 105 Па и температуре Тк = 276 К н нагнетает его в автомобильный баллон объемом Kg=0,5 м\ Температура воздуха в баллоне Гб = 290 К. Сколько качаний должен сделать компрессор, чтобы уменьшить площадь соприкосновения покрышки с полотном дороги на д5 = 100 см2 ? До этого площадь соприкосновения была равна 5=450 см2; колесо находится под нагрузкой F= 5 кН.
г п =Zjl ^JL-----------=3021
1 Т6 Vx p0S (5 -AS)
8.45. На дне цилиндра, наполненного воздухом, лежит полый
металлический шарик радиусом г = 1 см. До какого давления нужно
сжать воздух в цилиндре, чтобы шарик всплыл ? Опыт проводят
прн 290К. Воздух считать идеальным газом, /г=29-10 3 кг/моль. Масса
шарика 5 г. [ р=1 !ВЖ =99 МПа ]
4 Мпг
8.46. На сколько надо нагреть воздух внутри воздушного шара, чтобы он взлетел ? Объем оболочки шара V = 525 м3, ее масса m = 10 кг. Атмосферное давление р= 105 Па, температура окружающего воздуха Т = 300 К. Молярная масса воздуха ц = 29 • 10"3 кг/моль. Считать оболочку нерастяжимой и имеющей небольшое отверстие в
г .т mRT1
нижнеи своей части. [ ДТ=— ---------^*5К
1 UpV-mRT 1
74
8.47. Вертикально расположенный цилиндр, закрытый с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым поршнем на две части; обе часта сосуда содержат одинаковое количество воздуха. При одинаковой температуре воздуха в обеих частях Г,- 400 К давление р2 в нижней части сосуда вдвое больше давления рх в верхней части. До какой температуры Тг- надо нагреть воздух в нижней части сосуда, чтобы объемы верхней и нижней частей стали одинаковыми?
[ 7^= 1,75 Г,—700 К ]
8.48. Два одинаковых сосуда наполнены кислородом при температуре /,= 27°С и соединены между собой трубкой, объем которой мал по сравнению с объемом сосудов. Во сколько раз изменится давление кислорода в сосудах, если один из них нагреть до температуры t2= 87°С, а во втором поддерживать температуру прежней ?
[?1 = -Д_=1,09]
Р\ т1+т2
8.49. Два баллона соединены трубкой с краном. В первом находится газ под давлением />,= 105 Па, во втором р2=0,6 • 105 Па. Объем
-3 3 -3 3
первого баллона Р,= 10 м , а второго V2= 3-10 м . Какое давление установится в баллонах, если открыть кран ? Температура постоянна. Объемом трубки можно пренебречь. [ 0,7 • 105 Па ]
8.50. Один моль идеального газа участвует в некотором процессе, изображенном в координатах P,V. Продолжения отрезков прямых 1-2
и 3-4 проходят через начало координат, а кривые 2
Р,
1-4 и 2-3 являются изотермами. Изобразить этот процесс в координатах T.V, найти объем Уг, если известны объемы Vu V2 и У4.
[ vi в координатах T,V\ 1-4 и 2-3- У' Vl v* V}
прямые, параллельные оси абсцисс; 1-2 и 3-4 - параболы с вершиной в начале координат ]
75
\/
1
Дг 1 !
..L
8.51. По газопроводной трубе вдет углекислый газ СОг
(//=44 -10~3 кг/моль) под давлением р = 4 -105 Па и с температурой t = 7°С. Какова средняя скорость движения газа в трубе, если за время г=10 текает масса газа от=2 кг? Площадь поперечного сечения трубы 5=5 см2. [ 0,9 м/с ]
8.52. В камеру сгорания реактивного двигателя поступает в секунду' масса т водорода и необходимое для полного сгорания количество кислорода. Площадь выходного сечения сопла двигателя 5, давление в этом сечении р, абсолютная температура Т, молярная массд, воды - р= 18 • 10"3 кг/моль. Определить силу тяги F двигателя.
. _ 81 n?RT .
