Теплоизолированный сосуд движется со скоростью
Задача по физике – 13188
Моль гелия находится в сосуде объемом 10 л при температуре 300 К. Объем газа увеличивают, при этом теплоемкость его во всем процессе равна $C = 1000 Дж/К$ (и остается постоянной!). Оцените изменение температуры газа при его расширении в 20 раз.
Подробнее
Задача по физике – 13195
Цикл Карно 1-2-3-4-1 (рис.), проводимый с порцией идеального газа, имеет термодинамический КПД $eta_{0}$. Цикл разделили на два – первый 1-2-4-1 и второй 4-2-3-4 (процесс 4-2 идет при повышении давления и объема газа, и зависимость давления от объема на этом участке линейная). Известен термодинамический КПД первого цикла (1-2-4-1), он равен $eta_{1}$. Найдите аналогичный КПД второго цикла.
Подробнее
Задача по физике – 13202
В горизонтальном цилиндрическом сосуде находится порция гелия. Сосуд закрыт массивным поршнем, который может двигаться по горизонтали без трения. С газом в сосуде проводят два опыта: наружное давление увеличивают в три раза – один раз очень быстро, другой раз очень медленно. В каком из опытов конечный объем газа окажется меньше? Во сколько раз?
Подробнее
Задача по физике – 13207
Теплоизолированный сосуд, содержащий гелий при температуре $T_{0} = 30 К$ движется со скоростью $v = 1000 м/с$. Какой станет температура газа в сосуде через некоторое время после резкой остановки сосуда? Теплообменом газа со стенками сосуда пренебречь. Моль гелия имеет массу $m = 4 г$.
Подробнее
Задача по физике – 13208
В цилиндре под поршнем находится при нормальных условиях порция гелия в количестве $nu = 2 моль$. Ей сообщают количество теплоты $Q = 100 Дж$, при этом температура гелия увеличивается на $Delta T = 10 К$. Оцените изменение объема газа, считая его теплоемкость в этом процессе постоянной.
Подробнее
Задача по физике – 13223
Порция разреженного гелия находится в сосуде с поршнем. С гелием проводят замкнутый тепловой цикл, который состоит из четырёх стадий. На первой стадии газ расширяется вдвое, при этом давление газа все время пропорционально его объему. На второй стадии газ продолжает расширяться – но уже при неизменном давлении, объем газа на этой стадии увеличивается еще в 4 раза. Следующая стадия – давление газа снова пропорционально его объему, газ охлаждается, пока его давление не упадет вдвое. И, наконец, четвертая стадия – охлаждение при неизменном давлении до начального состояния. Найдите термодинамический КПД этого цикла.
Подробнее
Задача по физике – 13230
В глубоком космосе летает сосуд, содержащий кислород при температуре 300 К и давлении 1 атм. Непонятно откуда взявшаяся пуля пробивает в стенке сосуда небольшое отверстие, и газ начинает вытекать из сосуда. Рассмотрим момент, когда масса газа в сосуде уменьшилась на 1%. Оцените среднюю кинетическую энергию вылетевших наружу молекул.
Подробнее
Задача по физике – 13236
В сосуде постоянного объема находится смесь гелия и кислорода. Смесь нагревают от 300 К до 400 К, при этом половина атомов гелия покидают сосуд через очень мелкие трещины в стенках, а давление газа остается прежним. Во сколько раз изменяется при этом плотность смеси? Моль кислорода имеет массу 32 г, моль гелия – 4 г.
Подробнее
Задача по физике – 13244
В двух одинаковых сосудах находятся одинаковые массы кислорода и гелия. Давление кислорода 1 атм, давление гелия 2 атм. Сосуды соединяют тонкой трубкой, и газы перемешиваются. Каким станет давление в системе после установления равновесия? Теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал. Молярная масса кислорода 32 г/моль, гелия 4 г/моль.
Подробнее
Задача по физике – 13249
На столе стоит вертикальный теплоизолированный цилиндрический сосуд, в который вставлены два поршня (см. рисунок). Верхний поршень – тяжелый, теплонепроницаемый и может двигаться в цилиндре без трения. Нижний поршень – легкий и теплопроводящий, но между ним и стенками сосуда существует трение. В каждой из частей сосуда находится по $nu$ молей идеального одноатомного газа. Вначале система находилась в тепловом равновесии, а обе части сосуда имели высоту $L$. Потом систему медленно нагрели, сообщив ей количество теплоты $Delta Q$. На какую величину $Delta T$ изменилась температура газов, если нижний поршень при этом не сдвинулся с места? При каком наименьшем значении силы трения $F$ между нижним поршнем и стенками это возможно? Какова теплоемкость $C$ системы в этом процессе? Теплоемкостью стенок сосуда и поршней пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 13250
Над $nu$ молями идеального одноатомного газа проводят циклический процесс, график которого изображен на $pV$ – диаграмме (см. рисунок). Цикл состоит из вертикального (1-2) и горизонтального (3-1) участков и “лестницы” (2-3) из $n$ ступенек, на каждой из которых давление и объем газа изменяются в одно и то же число раз. Отношение максимального давления газа к минимальному равно $k$, отношение максимального объема газа к минимальному также равно $k$. Найдите КПД тепловой машины, работающей по данному циклу.
Подробнее
Задача по физике – 13256
Моль гелия медленно расширяется от объема 10 л до объема 10,1 л, при этом давление газа плавно уменьшается от 1 атм до 0,985 атм. Найдите теплоемкость гелия в этом процессе.
Подробнее
Задача по физике – 13263
Цикл тепловой машины, работающей с идеальным газом, состоит из двух изохорических участков и двух изотермических участков с отношением температур $T_{1} : T_{2} = 3$. Известно, что на участке изохорического нагревания газ получает столько же тепла, сколько на участке изотермического расширения. Найдите КПД этого цикла.
Подробнее
Задача по физике – 13269
В компьютерной модели рассматривается кубический сосуд объемом $1 м^{3}$, заполненный “газом” – в сосуде находятся 1000 частиц диаметром 1 мм каждая и 2 частицы диаметром 1 см. В начальный момент маленькие частицы неподвижны, большие имеют скорости по 100 м/с. Оцените число ударов больших частиц о стенки сосуда за большое время – за 10 лет. Оцените также число столкновений больших частиц с маленькими за то же время. Считайте, что частицы “сделаны” из одного и того же материала. Внешние силы в модели не предусмотрены, удары считаются упругими.
Подробнее
Задача по физике – 13275
В комнате, заполненной воздухом, находится пустой кубический сосуд объемом 100 л. В стенке сосуда открывается маленькое отверстие площадью $1 см^{2}$ и через 0,001 с закрывается. Оцените количество молекул, попавших в сосуд за это время. Оцените также давление, которое установится в сосуде. Стенки сосуда не проводят тепло, теплоемкостью стенок можно пренебречь.
Подробнее
Источник