Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Закон Дальтона
8.53. Определите среднюю молярную массу смеси, состоящей из «1 = 75 % азота и аг = 25 % кислорода. Молярную массу азота принять равной A/i=28-10-3 кг/моль, а кислорода Мг=32-10"3 кг/моль.
[ М =^ld00%s29 lQ.3 j а^М, + ajM 2 моль
8.54. В сосуде объемом F= 110 л находится от,= 0,8 кг водорода
h т2= 1,6 кг кислорода. Определить давление смеси, если температура окружающей среды t=27°С. [ />=10,2 МПа ]
8.55. В сосуде объемом V— 3 • 10_3 м3 находится т\ = 4 мг гелия,
тг=70 мг азота и N=5-1021 молекул водорода; //,, - молярные массы
гелия и азота. Каково давление смеси, если ее температура 300 К?
8.56. Сосуд емкостью 2V разделен пополам тонкой полупроницаемой перегородкой. В левую половину ввели газ массой т, и газ массой mv В правой половине - вакуум. Через перегородку может
76
диффундировать толысо первый газ. Температура Т остается постоянной. Молярная масса газов равна и соответственно. Какие давления р„ ирп установятся в обеих половинах сосуда?
Г р тВЗЦ1Ь.+Ел.\ р =^J.1 lPa V (2М, Мг/ Р" 2V/i1
8.57. В сосуде находится смесь азота и водорода. При температуре Г, когда азот полностью диссоциирован иа атомы, а диссоциацией водорода можно пренебречь, давление равно р. При температуре 2 Г, когда оба газа полностью диссоциированы, давление в сосуде равно 3р. Каково отношение масс азота и водорода в смеси ?
[ Масса азота в 7 раз больше массы водорода ]
9. ТЕПЛОТА И РАБОТА Уравнение теплового баланса
9.1. В калориметре смешиваются три химически не взаимодействующих жидкости в количествах: m = 1 кг, т = 10 кг, т = 5 кг, имеющие соответственно температуры: f,= 6“С, t = - 40°С, t = 60°С и удельные теплоемкости с,= 2 кДж/(кг • К), с= 4 кДж/(кг • К) и с3=2 кДж/(кг-К). Определить температуру 9 смеси и количество теплоты, необходимое для последующего нагревания смеси до t=6вС.
=~19°С; W - *Н300 кДж]
9.2. В воду массой т = 1 кг при г = 20°С брошей комок мокрого снега массой тк = 250 г. Когда весь снег растаял, общая температура стала равной в= 5°С. Определить количество воды в комке снега. Теплоемкость воды с=4200 Дж/(кг ¦ К), удельная теплота плавления снега Я=334 кДж/кг.
[ д 0,1729 кг^ шь — — 77,09 г ]
77
93. В сосуд, содержащий т = 10 кг воды при температуре /,** ЮвС, положили кусок льда, охлажденного до L- --50вС, после чего температура образовавшейся ледяной массы отала в- -4°С. Какое количество т2 льда было положено в сосуд ? Удельная тс^гоешсость воды с,= 4,2 кДж/(кг • К), льда с2=2,1кДж/(кг • К). Удельная теплота плавления льда Я=0,33 МДж/кг.
9.4. В латунный калориметр массой тк= 128 г, содержащий тл = 240 г воды при /0 = 8,4*0, опущено металлическое тело массоц mr =192 г, нагретое до tr =100°С. Определить удельную теплоемкость испытуемого тела с„ если в калориметре установилась температура 0=21,6°С. Удельная теплоемкость воды св=4200 Дж/(кг-К), латуни
сл=380 Дж/(кг-К). [ ^ = (С,”>+<7-СТк^~^-«930 Дж/(кг-К)]
mT(tу -а)
9.5. В теплоизолированном сосуде при температуре /,= 0°С находится смесь, состоящая из воды массой т,=1,5 кг и льда массой т2= 0,5 кг. В сосуд введено некоторое количество сухого насыщенного пара, имеющего температуру t2= 100°С. Через некоторое время в сосуде установилась температура в = 80°С. Найти массу т3 пара, введенного в сосуд. Удельная теплота плавления льда Я = 3,3 • 10s Дж/кг, удельная теплота парообразования воды г = 2,3 • 10е Дж/кг, удельная теплоемкость воды с,=4,2 кДж/(кг-К).
1 т>~ Лс1г,-в} 1
9.6. В термосе находится вода при температуре 0°С. Масса воды М= 100 г. Выкачивая из термоса воздух, воду замораживают посредством ее испарения. Какова масса т льда, образовавшегося в термосе ? Удельная теплота плавления льда Я = 3,3 • 105 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды г=24,8-105 Дж/кг.
1 m =-^ = 0088 кг }
78
9.7. В калориметр, содержащий 0,4 кг воды, при температуре 20°С поместили 0,6 кг льда при температуре -10°С. Какая температура установится в калориметре? Какова будет масса воды и льда? Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг, льда - 2,1 кДж/кг. Удельная теплота плавления льда Л=340 кДж/кг. [ 0°С; 0,46 кг воды и 0,54 кг льда ]
9.8. В калориметре находится т=300 г льда при температуре f,= -10°С. Туда же помещают т2- 250 г алюминия, нагретого до температуры t = +200°С. Какая температура установится в калориметре? сш= 0,9 кДж/(кг • К); сд=2,1 кДж/(кг-К); Яд=330 кДж/кг. [ 0вС ]
9.9. В латунном калориметре массой т=0,1 кг находится т= 5 г льда при температуре t = -10°С. В калориметр вливают т3= 30 г расплавленного свинца при температуре плавления. Какая температура 9 установится в калориметре ? Удельная теплоемкость латуни с= 0,38 -103 Дж/(кг • К), льда - с= 2,1 -103 Дж/(кг • К), свинца -с= 0,13-103 Дж/(кг-К). Удельная теплота плавления льда Л2= 3,35 -105 Дж/кг, свинца - Л3= 0,25 -105 Дж/кг. Температура плавления свинца Т =600 К. [в= 0“С, в калориметре будет 0,4 г льда, 4,6 г воды, 30 г твердого свинца}
