Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
7.68. В открытом капилляре, внутренний диаметр которого d—l мм, находится капля воды. При вертикальном положении капилляра капля образует столбик высотой h, равной: а) 2 см, б) 4 см, в) 2,98 см. Найти радиусы кривизны и й, верхнего и нижнего менисков в каждом из этих случаев. Смачивание считать полным.
7.69. Горизонтальный капилляр, внутренний диаметр которого d=2 мм, наполнен водой так, что в нем'образовался столбик длиной й=10 см. Какая масса т воды вытечет из капилляра, если его поставить вертикально? Смачивание считать полным. Указание. Учесть, что предельная длина столбика воды, оставшейся в капилляре, должна соответствовать радиусу кривизны нижнего мениска, равному радиусу капилляра (см. решение 7.68).
7.70. В открытом вертикальном капилляре, внутренний радиус которого г=0,6 мм, находится столбик спирта. Нижний мениск этого столбика нависает на нижний конец капилляра. Найти высоту h столбика спирта, при которой радиус кривизны R нижнего мениска равен: а) 3г; б) 2г\ в) г. Смачивание считать полным.
7.71. Трубка, изображенная на рис.
14, открыта с обоих концов и наполнена керосином. Внутренние радиусы трубок 1 и 2 равны /4=0,5 мм и г2=0,9 мм. При какой разности уровней Ah мениск на конце трубки 1 будет: а) вогнутым. с радиусом кривизны R=ri, б) плоским; в) выпуклым с радиусом кри-визны R=rz; г) выпуклым с радиусом кривизны R=rx? Смачивание считать полным.
7.72. В широкий сосуд е водой опущен 'капилляр так, что верхний его конец находится выше уровня воды в сосуде на/г=2см. Внутренний радиус капилляраг=0,5 мм. Найти
4*
99
радиус кривизны R мениска-в. капилляре. Смачивание считать полным. С
7.73. Ареометр плавает в воде, полностью смачиваю-щей его стенки.. Диаметр вертикальной цилиндрической трубки ареометра d=Q мм. На сколько изменится глубина погружения ареометра, если на поверхность воды налить несколько цапель спирта?
7.74.'Ареометр плавает в'жидкости, полностью смачивающей его стенки. Диаметр вертикальной цилиндрической трубки ареометра d—Эмм. Плотность жидкости р=0,8х X 10* кг/м?, поверхностное натяжение жидкости а=0,03 Н/м. На сколько изменится глубина погружения ареометра, если вследствие замасливания ареометр стал полностью несма-чиваемым этой жидкостью?
7.75. При растворении массы/и=10 г сахара (Ci2H220n) в объеме У=0,5 л воды осмотическое давление раствора р— = 152 кПа. При какой температуре Т находится раствор? Диссоциация молекул сахара отсутствует.
7.76. Осмотическое давление раствора, находящегося при температуре t=87°С, р~ 165 кПа. Какое число N молекул воды приходится на одну молекулу растворенного вещества в этом растворе? Диссоциация молекул вещества отсутствует.
7.77. Масса т~2 г поваренной соли растворена в объеме Н=0,5 л воды. Степень диссоциации молекул поваренной соли а=0,75. Найти осмотическое давление р раствора при температуре /=17°С.
7.78. Степень диссоциации молекул поваренной соли при растворении ее в воде а=0,4. При этом осмотическое давление раствора, находящегося при температуре /=27 °С, />= 118,6 кПа. Какая масса т поваренной соли растворена в объеме V=l л воды?
7.79. Масса т=2,5 г поваренной соли растворена в объеме V=l л воды. Температура раствора t= 18°С.Осмотическое давление раствора р=160 кПа. Какова степень диссоциации а молекул поваренной соли в этом случае? Сколько частиц растворенного вещества находится в единице объема раствора?
7.80. Масса т=40 г сахара (Ci2H220u) растворена в объеме V=0,5 л воды. Температура раствора /=50 °С. Найти давление р насыщенного водяного пара над раствором.
7.81. Давление насыщенного пара! над раствором при температуре ^=30 °С равно рх=4,2 кПа. Найти давление р% насыщенного пара над этим раствором при температуре <*=60 °С.
100
7.82. Давление р насыщенного пара над раствором в 1,02 раза меньше давления рл насыщенного пара чистой воды. Какое число N молекул воды приходится на одну молекулу растворенного вещества?
7.83. Масса т~ 100 г нелетучего вещества растворена в объеме V=l л воды. Температура раствора /=90 °С. Давление насыщенного пара над раствором р=68,8 кПа. Найти молярную массу (х растворенного вещества.
7.84. Нелетучее вещество с молярной массой (i= =0,060 кг/моль растворено в воде. Температура раствора /=80 °С. Давление насыщенного пара над раствором р= =47,1 кПа. Найти осмотическое давление р0 раствора.
§ 8. Твердые тела
Изменение температуры плавления dT при изменении давления на dp дается уравнением Клаузиуса — Клапейрона
4Т=ТУ?-Ж~У0Г- dp,
<?о
где е/п — молярная теплота плавления, V0lK — молярный объем жидкости, V0T — молярный объем твердого тела, Т — термодинамическая температура плавления.
При не очень низких температурах для твердых тел имеет место закон Дюлонга й )Пти, согласно которому молярная теплоемкость всех химически простых твердых тел равна приблизительно 3R= =25 Дж/(моль-К).