Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
7.24. При нормальных условиях сжимаемость бензола &=9-10-10 Па-1, коэффициент объемного расширения (3 = = 1,24• 10-3 К-1. На сколько необходимо увеличить внешнее давление, чтобы при нагревании на Д/=1 К объем бензола не изменился?
7.25. Коэффициент объемного расширения ртути Р = = 1,82-10~4 К-1. Чтобы при нагревании ртути на Д/=1 К ее объем нб изменился, необходимо увеличить внешнее давление на Др=4,7 МПа. Найти сжимаемость k ртути.
7.26. Найти разность уровней Ah ртути в двух одинаковых сообщающихся стеклянных трубках, если левое колено поддерживается при температуре /0=0°С, а правое нагрето до температуры /=100 °С. Высота левого колена h0=90 см. Коэффициент объемного расширения ртути р = 1,82-10-4 К-1. Расширением стекла пренебречь.
7.27. Ртуть налита в стеклянный сосуд высотой L =
= 10 см. При температуре /=20°С уровень ртути на/г=1 мм ниже верхнего края сосуда. На сколько можно нагреть ртуть, чтобы она не вылилась из сосуда? Коэффициент объемного расширения ртути р = 1,82• 10“4 К-1. Расширением стекла пренебречь. . \
94
7.28. Стеклянный сосуд, наполненный до краев ртутью при температуре /0=0°С, имеет массу М=1 кг. Масса пустого сосуда М0=0,1 кг. Найти массу т ртути, которая может поместиться в сосуде при температуре /=100 °С. Коэффициент объемного расширения ртути р = 1,82-10~4 К-1. Расширением стекла пренебречь.
7.29. Решить предыдущую задачу, если коэффициент объемного расширения стекла |3'=3-10-$ К-1.
7.30. Стеклянный сосуд наполнен до краев жидким маслом при температуре /0=0°С. При нагревании сосуда с маслом до температуры /=100°С вытекло 6% налитого масла. Найти коэффициент объемного расширения масла р, если коэффициент объемного расширения стекла Р' = =3-10-5 К"1.
7.31. Какую относительную ошибку мы допустим при нахождении коэффициента объемного расширения масла в условиях предыдущей задачи, если пренебрежем расширением стекла?
7.32. Температура помещения /=37 °С, атмосферное давление р0= 101,3 кПа. Какое давление р покажет ртутный барометр, находящийся в этом помещении? Коэффициент объемного расширения ртути р = 1,82-10-4 К-1. Расширением стекла пренебречь.
7.33. Какую силу F нужно приложить к горизонтальному алюминиевому кольцу высотой ft=10 мм, внутренним диаметром ^=50 мм и внешним диаметром d2=52 мм, чтобы оторвать его от поверхности воды? Какую часть найденной силы составляет сила поверхностного натяжения?
7.34. Кольцо внутренним диаметром dх=25 мм и внеш-
ним диаметром d2=26 мм подвешено на пружине и соприкасается с поверхностью жидкости. Жесткость пружины ft=9,8-10-7 Н/м. При опускании поверхности жидкости кольцо оторвалось от в с
нее при растяжении пружины на Д/=5,3 мм. Найти поверхностное натяжение а жидкости. к
7.35. Рамка ABCD с подвижной мед-
ной перекладиной KL затянута мыльной пленкой (рис. 12). Каков должен быть А диаметр d перекладины KL, чтобы она Рис. 12.
находилась в равновесии? Найти длину I перекладины, если известно, что при перемещении перекладины на Afi=l см совершается изотермическая работа Л=45 мкДж.'Поверхностное натяжение мыльного раствора а=0,045 Н/м.
95
7.36. Спирт по каплям вытекает из сосуда через вертикальную трубку внутренним диаметром.d=2 мм. Капли отрываются через-время Лт=1 с одна после другой; Через какое время т вытечет'масса. т=10 г спирта? Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки.
7.37. Вода по каплям вытекает из сосуда через вертикальную трубку внутренним диаметром d—3 мм. При остывании воды от /i=100°C до /2=20°С масса каждой капли изменилась на Лт=13,5 мг. Зная поверхностное натяжение а2 воды при t2=20 °С, найти поверхностное натяжение ai воды при /i=100 °С. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки.
7.38. При плавлении нижнего конца вертикально подвешенной свинцовой проволоки диаметром d=l мм образовалось N=20 капель свинца. На сколько укоротилась проволока? Поверхностное натяжение жидкого свинца а=0,47 Н/м. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным диаметру проволоки.
7.39; Вода по каплям вытекает из вертикальной трубки внутренним радиусом r= 1 мм. Найти радиус R капли в момент отрыва. Каплю считать сферической. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки.
7.40. На сколько нагреется капля ртути, полученная, от слияния двух капель радиусом г— 1 мм каждая?
7.41. Какую работу А ¦_ против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы разделить сферическую каплю ртути радиусом R=3 мм на две одинаковые капли?
7.42. Какую работу А против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы увеличить вдвое объем мыльного пузыря радиусом г— 1 см? Поверхностное натяжение мыльного раствора а=0,043 Н/м.
7.43. Какую работу А против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром d=4 см? Поверхностное натяжение мыльного раствора а=0,043 Н/м.