В теплоизолированный сосуд поместили кусок льда
Задача по физике – 9549
Вертикальный цилиндрический сосуд закрыт поршнем, на котором лежат две одинаковые гири. Внутри и снаружи сосуда атмосфера находится воздух. Если одну из гирь убрать, то объём под поршнем увеличится в 1,5 раза. Во сколько раз изменится объём под поршнем, если к двум гирям добавить ещё одну такую же? Трения нет. Температуру воздуха считать постоянной.
Подробнее
Задача по физике – 9554
В пустой калориметр поместили очень холодный кусок льда и налили стакан кипятка ($T_{к} = 100^{ circ} С$). При этом весь кипяток превратился в лёд с установившейся температурой $T_{0} = 0^{ circ} С$. Когда в калориметр налили ещё 8 таких же стаканов кипятка, весь лёд превратился в воду с установившейся температурой $T_{0} = 0^{ circ} С$. Найти начальную температуру льда. Теплоёмкость воды $c_{в} = 4,2 кДж/(кг cdot ^{ circ} С)$, теплоёмкость льда $c_{л} = 2,1 кДж/(кг cdot ^{ circ} С)$, теплота плавления льда $lambda = 336 кДж/кг$.
Подробнее
Задача по физике – 9561
Надутый шарик находится внутри замкнутого сосуда, занимая четвёртую часть объёма сосуда. При этом давление газа внутри шарика равно $P_{1}$, а снаружи – $P_{2}$. Систему медленно нагревают. При некоторой критической температуре, когда объём шарика увеличился вдвое по сравнению с первоначальным, а разность давлений газа внутри и снаружи шарика стала равной $Delta P$, шарик лопнул. В дальнейшем температура газа в сосуде поддерживается равной критической. Определите установившееся давление газа в сосуде. Объёмом оболочки шарика пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9564
Три одинаковые вертикально стоящие замкнутые цилиндрические цистерны соединены последовательно гибкими шлангами на середине высоты и снабжены клапанами для выпуска воздуха. Рабочий начал медленно подавать воду в крайнюю правую цистерну, предварительно открыв её воздушный клапан. Клапаны двух других цистерн остались закрытыми, так что воздух из них не выходил. К моменту, когда крайняя правая цистерна оказалась полностью наполненной, левая оказалась наполненной на 3/11 своего объёма. Какая доля объёма средней цистерны заполнилась водой? Объёмом соединительных шлангов пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9570
Маленький кубик из железа ставят на массивный кусок льда. До какой минимальной температуры должен быть нагрет кубик из железа, чтобы он полностью погрузился в лед? Температура куска льда $0^{ circ} С$. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость железа $460 Дж/(кг cdot град)$. Плотность железа $7800 кг/м^{3}$, плотность льда $900 кг/м^{3}$. Считать, что вода из под кубика может вытекать.
Подробнее
Задача по физике – 9572
Кусок льда, помещенный в теплоизолированный сосуд, нагревают с помощью размещенного внутри сосуда нагревателя.График зависимости температуры $t$ от подводимого количества теплоты $Q$ приведен на рисунке. Считая, что удельная теплоёмкость льда $2,1 кДж/(кг cdot град)$, а начальная температура льда минус $40^{ circ} С$, Найдите с помощью приведенного графика удельную теплоту плавления льда. Теплоемкостью сосуда можно пренебречь. Процесс происходит при нормальном атмосферном давлении.
Подробнее
Задача по физике – 9580
В калориметре находятся два сосуда, разделённые теплопроводящей стенкой. В первый сосуд наливают жидкость массы $m_{1}$ и удельной теплоёмкости $c_{1}$, а во второй жидкость удельной теплоёмкости $c_{2}$. Найдите массу $m_{2}$ жидкости, налитой во второй сосуд, если известно, что после установления теплового равновесия первая жидкость нагрелась на 1/3 от начальной разницы температур.
Подробнее
Задача по физике – 9590
Чернильница представляет собой фигуру вращения, сечение которой изображено на рисунке. Какой объем чернил можно в неё налить? Радиусы внешней и внутренней цилиндрических поверхностей равны $R$ и $r$ соответственно. Чернильница стоит вертикально, наполняют её медленно. Плотность чернил $rho$, ускорение свободного падения $g$ атмосферное давление $P_{0}$, высота чернильницы $H$. Зазор снизу между дном и внутренним цилиндром незначительный. Толщиной стенок пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9599
Плотность воздуха при постоянном давлении обратно пропорциональна его абсолютной температуре $T$, и при температуре $0^{ circ} С$ равна $1,3 кг/м^{3}$. В Васиной комнате было очень жарко – комнатный термометр показывал $+27^{ circ} С$. Поэтому, придя домой, Вася открыл окно, чтобы проветрить помещение, и отправился гулять. Вернувшись, он увидел, что термометр показывает всего $+10^{ circ} С$. Комната имеет размеры (в длину, ширину и высоту) $3,5 м times 4 м times 3 м$. Насколько увеличилась масса воздуха в комнате после такого проветривания?
Примечание: абсолютная температура $T$ измеряется в Кельвинах (К) и рассчитывается по формуле:
$T = t + 273 град$,
где $t$ – температура, выраженная в градусах Цельсия.
Подробнее
Задача по физике – 9602
Литр воды имеет комнатную температуру $20^{ circ} С$ и находится в открытом сверху тонкостенном сосуде. В воду быстро (за время меньше чем 1 с) опустили разогретую до $800^{ circ} С$ тонкую медную плоскую пластину массой 0,64 кг, удерживая её клещами. Пластина лежит в вертикальной плоскости. Верхний край пластины оказался вровень с уровнем воды в сосуде. Движениями пластины воду перемешали, и сразу же опустили в воду термометр. Что он показал?
Удельная теплоёмкость меди $0,38 кДж/(кг cdot ^{ circ} С)$, воды – $4,2 кДж/(кг cdot ^{ circ} С)$, удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.
Подробнее
Задача по физике – 9603
При нагревании или охлаждении твердые тела, как известно, изменяют свой объем. Коэффициентом объемного расширения $beta$ называется коэффициент пропорциональности между относительным изменением объема $frac{ Delta V}{V}$ тела и изменением температуры этого тела $Delta t$, то есть $frac{ Delta V}{V} = beta Delta t$.
Стеклянный шарик с коэффициентом объёмного расширения $beta_{1}$ полностью погружают в жидкость сначала при температуре $t_{1}$, а затем – при температуре $t_{2}$. Модули сил Архимеда, действующих на шарик в этих случаях, равны, соответственно $F_{1}$ и $F_{2}$. Определите коэффициент объёмного расширения жидкости $beta_{2}$.
Подробнее
Задача по физике – 9609
Аккумулятор массой 5 кг, имеющий ЭДС 5 В, опустили полностью в дистиллированную воду на прочной нити, которая оказалась натянутой с силой 5 Н. Если этому аккумулятору (без воды) сообщить количество теплоты 5 кДж, то он нагреется на 5 градусов. Когда же к этому аккумулятору подключили резистор, через него потек ток силой 5 А, напряжение на выводах аккумулятора уменьшилось на 5%, и через 5 минут аккумулятор немного нагрелся. Найдите:
– среднюю плотность $p$ аккумулятора;
– среднюю удельную теплоёмкость $c$ аккумулятора,
– сопротивление $R$ резистора,
– изменение температуры $Delta t$ аккумулятора после 5 минут работы с нагрузкой, если потерями теплоты можно пренебречь.
Плотность воды $rho_{0} = 1,0 г/см^{3}$, ускорение свободного падения $g = 10 м/с^{2}$.
Подробнее
Задача по физике – 9610
Герметичный теплонепроницаемый вертикальный цилиндрический сосуд разделён массивным теплонепроницаемым горизонтальным тонким поршнем, скользящим вдоль стенок без трения. В обеих частях сосуда находится один и тот же идеальный газ. Известно, что при температуре $T$ в обеих частях сосуда поршень делит сосуд в отношении 2:1, считая от его верхнего торца. Если перевернуть сосуд и нагреть оказавшийся под поршнем газ до температуры $4T$, а температуру второй части оставить неизменной, то поршень вновь разделит сосуд в отношении 2:1, считая от верхнего торца. Чему равно отношение масс газов, разделённых поршнем?
Подробнее
Задача по физике – 9613
С одноатомным идеальным газом проводят циклы 1-2-3-4-1 и 1-2-4-1 , показанные на рисунке. Найдите КПД обоих циклов. КПД какого из циклов больше и на сколько?
Молярная теплоёмкость одноатомного идеального газа при постоянном объёме $C_{V} = frac{3}{2}R$.
Подробнее
Задача по физике – 9618
В медный калориметр массой $m_{1}$ и температурой $t_{1}$ наливают воду массой $m_{2}$ и температурой $t_{2}$ и кладут лед массой $m_{3}$ и температурой $t_{0} = 0^{ circ} С$. Удельные теплоемкости меди, воды и льда равны соответственно $c_{1}, c_{2}$ и $c_{3}$, удельная теплота плавления льда равна $lambda$. Найти температуру системы после установления теплового равновесия для произвольных значений $m_{1}, m_{2}, m_{3}, t_{1}, t_{2}$, если известно, что $t_{1}
Подробнее
Источник
Задача по физике – 2529
Два металлических шара радиусы которых $r_{1}$ и $r_{2}$ соединены тонкой проволокой. Второй шар окружен концентрической проводящей оболочкой, находящейся на расстоянии $d$ от его поверхности, и соединенной с землей. Шарам сообщается заряд $Q$. Как распределится этот заряд между шарами? Считать, что $d ll r_{2}$, и расстояние между шарами значительно больше их радиусов.
Подробнее
Задача по физике – 2530
Максимальная дальность полета камня, выпущенного из неподвижной катапульты, равна $S = 22,5м$. Найдите максимально возможную дальность полета камня, выпущенного из этой же катапульты, установленной на платформе, которая движется горизонтально с постоянной скоростью $v = 15,0 м/с$. Сопротивление воздуха не учитывать, ускорение свободного падения считать $g = 10,0 м/с^{2}$.
Подробнее
Задача по физике – 2531
Два одинаковых груза массой $M$ каждый, соединенные пружиной, лежат на шероховатой горизонтальной плоскости в поле тяжести земли. Какую минимальную горизонтальную силу необходимо приложить к правому грузу, чтобы пришел в движение левый груз? Коэффициент трения грузов о плоскость $mu$. В начальном состоянии пружина не деформирована.
Подробнее
Задача по физике – 2532
В углу аквариума находится клин массой $M$ с углом при вершине $alpha$, который может скользить вдоль вертикальной стенки. Какой максимальный уровень воды установится в аквариуме, если коэффициент трения клина о вертикальную стенку $mu$? Ширина клина $l$, плотность жидкости $rho$.
Подробнее
Задача по физике – 2533
В теплоизолированный цилиндрический сосуд поместили кусок льда при нулевой температуре и прочно прикрепили его ко дну. Затем залили этот лед таким же по массе количеством воды. Вода полностью покрыла лед и достигла уровня $H = 20 см$. Определите, какова была температура этой воды, если после установления теплового равновесия уровень ее опустился на $b = 0,40 см$. Плотность воды $rho_{0} = 1,0 cdot 10^{3} кг/м^{3}$, льда $rho_{1} = 0,90 cdot 10^{3} кг/м^{3}$, удельная теплоемкость воды $c_{0} = 4,2кДж /(кг cdot К)$, удельная теплоемкость льда в два раза меньше. Удельная теплота плавления льда $L = 3,3 cdot 10^{5} Дж/кг$.
Подробнее
Задача по физике – 2534
Одна сторона тонкой металлической пластинки освещена Солнцем. При температуре воздуха $T_{0}$ освещенная сторона имеет температуру $T_{1}$, противоположная – $T_{2}$. Какими будут значения температур, если взять пластину двойной толщины?
Подробнее
Задача по физике – 2535
Два автомобиля, движущиеся по прямой с одинаковыми скоростями $V$ на расстоянии $l$ друг от друга, преодолевают участок “плохой” дороги, где их скорость уменьшается наполовину. Какой путь пройдет один автомобиль относительно другого при прохождении препятствия?
Подробнее
Задача по физике – 2536
На квадратном плоту размером $2,0 times 2,0 times 0,50 м$, сделанном из дерева плотностью $rho = 900 кг/м^{3}$, стоит физик массой $m = 80 кг$. На какое минимальное расстояние от центра плота он должен медленно отойти, чтобы край плота окунулся в воду?
Подробнее
Задача по физике – 2537
Внутри гладкой горизонтальной трубы находятся два легкоподвижных поршня, соединенных между собой упругой пружиной. Между поршнями находится один моль идеального одноатомного газа при температуре $T_{0} = 300 К$. Газ нагрели до температуры $T_{1} = 400 К$. Какое количество теплоты сообщено газу при нагревании, если пружины увеличилась в $eta = 1,1$ раза?
Подробнее
Задача по физике – 2538
На наклонную плоскость, составляющую угол $alpha$ с горизонтом, кладут маленькую заряженную шайбу $D$, коэффициент трения которой о плоскость $mu (mu 
Подробнее
Задача по физике – 2539
Для поддержания в комнате постоянной температуры $T_{x} = 21^{ circ} С$ используется кондиционер. Температура наружного воздуха $T_{н} = 42^{ circ} С$. Насколько нужно увеличить мощность, потребляемую кондиционером от сети, чтобы после включения в комнате электрической лампы мощностью $P = 150 Вт$ температура не изменилась? Считайте, что кондиционер является идеальной тепловой машиной, работающей по обращенному циклу Карно.
Подробнее
Задача по физике – 2540
На непроводящий гладкий стержень, изогнутый под прямым углом, насажаны две бусинки равных масс $M$, несущие заряды противоположных знаков $Q_{1}$ и $Q_{2}$. В начальный момент бусинки неподвижны и находятся на расстоянии $d$ и $2d$ от угла. Отпустим их. Где окажется вторая бусинка в тот момент, когда “ближняя” бусинка доедет до вершины угла?
Подробнее
Задача по физике – 2541
Найдите сопротивление между точками А и В в цепи, изображенной на рисунке. Сопротивление каждого из ребер составляет $R$. Цепь бесконечна в обе стороны.
Подробнее
Задача по физике – 2542
Тонкий металлический стержень массой $m$ и длиной $l$ подвешен горизонтально на двух легких проводящих нитях длиной $a$. Система находится в однородно м вертикальном магнитном поле индукции $vec{B}$. По стержню протекает постоянный электрический ток $I$. Найти период малых колебаний стержня.
Подробнее
Задача по физике – 2543
На расстоянии $a = 20 см$ от точечного источника света помещена собирающая линза диаметром $s = 1,0 см$ с фокусным расстоянием $F_{1} = 5,0 см$, а на расстоянии $b = 50 см$ от источника – собирающая линза диаметром $D = 10 см$ с фокусным расстоянием $F_{2} = 20 см$. Главные оптические оси линз совпадают, источник находится на оси. На каком расстоянии за большой линзой нужно поместить экран, чтобы световое пятно на нем имело минимальный внешний диаметр? Найдите диаметр этого пятна.
Подробнее
Источник
Задача по физике – 9568
Из одной точки на беговой дорожке стадиона кенгуру и кролик стали прыгать в разные стороны. Они встретились через 30 секунд после начала движения, после этого ещё через 20 секунд кенгуру прискакал на место старта. Насколько позже туда же прискачет кролик, если считать, что кенгуру и кролик двигались с постоянными скоростями?
Подробнее
Задача по физике – 9569
Доска плавает, погрузившись в воду на 1/2 своего объёма. Когда сверху ставят гирю, в воде оказывается 2/3 объёма доски. Когда гирю подвешивают к доске на короткой нити снизу, доска оказывается в воде на 0,6453 объёма. Определите плотность материала, из которого сделана гиря. Плотность воды $1000 кг/м^{3}$.
Подробнее
Задача по физике – 9570
Маленький кубик из железа ставят на массивный кусок льда. До какой минимальной температуры должен быть нагрет кубик из железа, чтобы он полностью погрузился в лед? Температура куска льда $0^{ circ} С$. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость железа $460 Дж/(кг cdot град)$. Плотность железа $7800 кг/м^{3}$, плотность льда $900 кг/м^{3}$. Считать, что вода из под кубика может вытекать.
Подробнее
Задача по физике – 9571
Масса небольшого ведра, полностью заполненного водой, равна $m_{1} = 3 кг$. В ведро стали насыпать песок, и вода из ведра стала выливаться. После того, как ведро было засыпано песком до верхнего края, масса наполненного ведра стала $m_{2} = 6 кг$. Сколько песчинок оказалось в ведре, если масса песчинки $m = 0,005 г$, ее плотность $rho = 2500 кг/м^{3}$? Плотность воды $rho_{0} = 1000 кг/м^{3}$.
Подробнее
Задача по физике – 9572
Кусок льда, помещенный в теплоизолированный сосуд, нагревают с помощью размещенного внутри сосуда нагревателя.График зависимости температуры $t$ от подводимого количества теплоты $Q$ приведен на рисунке. Считая, что удельная теплоёмкость льда $2,1 кДж/(кг cdot град)$, а начальная температура льда минус $40^{ circ} С$, Найдите с помощью приведенного графика удельную теплоту плавления льда. Теплоемкостью сосуда можно пренебречь. Процесс происходит при нормальном атмосферном давлении.
Подробнее
Задача по физике – 9573
Электропоезд отправляется со станции и через 5 минут останавливается. На какое максимальное расстояние он мог уехать от станции, если его максимальная скорость 108 км/ч, а его максимально развиваемое ускорение $0,6 м/с^{2}$?
Подробнее
Задача по физике – 9574
Фигура, изображенная на рисунке, сделана из проволоки постоянного сечения. Длина стороны квадрата равна 1 метр, сопротивление 1 метра проволоки равно $R$. Найти сопротивление между точками А и В.
Подробнее
Задача по физике – 9575
Сидящий на земле лягушонок замечает муху, горизонтально пролетающую прямо над ним на высоте 0,8 м со скоростью 4 м/с. С какой скоростью и под каким углом должен прыгнуть лягушонок, чтобы поймать муху в верхней точке своей траектории? Ускорение свободного падения принять равным $10 м/с^{2}$. Размерами лягушонка и влиянием воздуха пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9576
На какую максимальную высоту поднимется тело, находящееся у основания наклонной плоскости с углом наклона $alpha$, если начальная скорость равна $v_{0}$ и направлена вдоль плоскости? Ускорение свободного падения равно $g$, коэффициент трения тела о поверхность равен $mu$.
Подробнее
Задача по физике – 9577
Заряженную частицу отпускают в однородном электрическом поле. Через время $tau$ отпускают ещё одну частицу с такими же массой и зарядом. Определите, через какое время после начала движения первой частицы расстояния, пройденные этими частицами, будут отличаться в 2 раза, если известно, что обе частицы отпускали с нулевой начальной скоростью. Взаимодействием между частицами пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9578
Стеклянный шарик плотностью $rho$ находится в сосуде, частично заполненном водой и имеющем форму усечённого конуса. Плотность воды равна $rho_{0}, rho > rho_{0}$. Угол между образующей конуса и горизонтальным дном равен $alpha$. Внутренняя поверхность сосуда гладкая. Сосуд двигается с горизонтальным ускорением $a$. Определите, с какой силой шарик давит на дно сосуда.
Подробнее
Задача по физике – 9579
Юный физик Петя заметил, что один из его игрушечных шариков тонет в воде, а другой плавает, несмотря на то, что шарики одинаковые по размеру. Петя решил определить плотность материала, из которого сделан более лёгкий шарик. Он по очереди осторожно отпускал шарики в полностью наполненный водой мерный стакан объёмом $200 см^{3}$, и затем осторожно извлекал шарики из стакана. Результаты измерений показаны на рисунке. Помогите Пете определить плотность материала лёгкого шарика. Плотность воды равна $1 г/см^{3}$.
Подробнее
Задача по физике – 9580
В калориметре находятся два сосуда, разделённые теплопроводящей стенкой. В первый сосуд наливают жидкость массы $m_{1}$ и удельной теплоёмкости $c_{1}$, а во второй жидкость удельной теплоёмкости $c_{2}$. Найдите массу $m_{2}$ жидкости, налитой во второй сосуд, если известно, что после установления теплового равновесия первая жидкость нагрелась на 1/3 от начальной разницы температур.
Подробнее
Задача по физике – 9581
Два стакана с различным количеством воды уравновешены на разноплечих рычажных весах. Расстояние между центрами стаканов равно $L$. Часть воды массы $m$ перелили из одного стакана в другой. Оказалось, что если при этом опору весов сдвинуть на расстояние $l$, то весы снова придут в равновесие. Найти массу $M$ всей воды в обоих стаканах. Массой самих весов и стаканов пренебречь.
Подробнее
Задача по физике – 9582
Два резистора соединили параллельно и измерили результирующее сопротивление. Затем эти же резисторы соединили последовательно и снова измерили сопротивление. В первом случае измерительный прибор показал 1,2 Ом, во втором случае 3,4 МОм. Чему равны сопротивления резисторов?
Подробнее
Источник