В закрытом сосуде находится газ сосуд перегорожен поршнем
<в начало
Разделы
Механика. Кинематика.
Механика. Динамика
Механика. Законы изменения энергии и импульса.
Механика. Вращательное движение твердого тела.
Механика. Гидростатика.
Механика. Гидродинамика.
Молекулярная физика. Состояние идеального газа.
Молекулярная физика. Термодинамика
Молекулярная физика. Тепловые двигатели
Молекулярная физика. Реальные газы и жидкости.
Исходная методичка
1. Выходное отверстие велосипедного насоса диаметром d = 4 мм зажато пальцем
(см. рис.). Найти силу давления воздуха на палец в тот момент, когда поршень, сжимая
воздух, не доходит до конца насоса на расстояние l1 = 2 см. Длина насоса l = 42 см.
Процесс считать изотермическим.
2. Песок насыпают в цилиндр и плотно закрывают поршнем. При суммарном объеме песка и
воздуха Vl давление воздуха равно р1; а при суммарном объеме V2 давление воздуха равно р2. Найти
объем песка V, если температура неизменна.
3. Упругий шар, наполненный газом и имеющий радиус r1 = 10 см при внешнем давлении
р0 = 105 Па, помещен под колокол воздушного насоса. Каким должно стать внешнее давление рx, чтобы
радиус шара увеличился на Δr = 0,5 см? Давление, создаваемое оболочкой, р = аr2, где а = 1,66·107 Па/м2
и г − радиус шара. Температуру газа считать неизменной.
4. Газовый термометр состоит из шара с припаянной к нему горизонтальной
стеклянной трубкой (см. рис.). Капелька ртути, помещенная в трубку, отделяет объем
шара от внешнего пространства. Площадь поперечного сечения трубки S = 0,1 см2. При
температуре Т1 = 273 К капелька находилась на раcстоянии l1 = 30 см от поверхности
шара, при температуре Т2 = 278 К − на расстоянии l2 = 50 см. Найти объем шара и зависимость Т(l).
Давление считать постоянным.
5. При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его на ΔT = 140 К
давление возрастает в n = 1,5 раза?
6. Объем сосуда V = 300 см3, объем цилиндра разрежающего насоса V1 = 200 см3. После n = 6 ходов
поршня в сосуде установилось давление р = 35 мм рт. ст. Каково было первоначальное давление р0 газа
в сосуде? Изменением температуры пренебречь.
7. В баллоне объемом V = 1,5 л находится воздух при нормальном давлении. За сколько ходов
поршня насоса, имеющего объем цилиндра V1 = 100 см3, можно понизить давление в баллоне в η = 100
раз? Температуру считать постоянной.
8. Компрессор, обеспечивающий работу отбойных молотков, засасывает из атмосферы V0 = 100 л
воздуха в секунду. Сколько отбойных молотков может работать от этого компрессора, если для работы
одного молотка необходимо V = 100 см3 воздуха в секунду при давлении р = 5·106 Па? Атмосферное
давление р0 = 105 Па.
9. Во сколько раз изменится давление в резервуаре пневматического тормоза трамвайного вагона
после n = 250 ходов поршня насоса, если объем резервуара V = 30 л? Насос за одно качание подает
26
ΔV = 600 см3 воздуха при нормальном атмосферном давлении. Изменением температуры пренебречь.
Начальное давление в резервуаре равно нормальному атмосферному давлению.
10. За сколько ходов поршня насоса с рабочим объемом ΔV можно повысить давление от
атмосферного р0 до р в сосуде объемом V? Изменением температуры пренебречь.
11. Начальное состояние газа р0, V0, T0. Газ подвергли сначала изобарическому расширению до
объема Vl, после чего нагрели при постоянном объеме до давления р1. Найти температуру газа в
конечном состоянии.
12. В цилиндрическом сосуде с газом находится в равновесии тяжелый поршень (см.
рис.). Масса газа и температура под поршнем и над ним одинаковы. Отношение объема над
поршнем к объему под поршнем равно 3. Каким будет это отношение, если температуру в
сосуде увеличить в 2 раза?
13. В закрытом сосуде цилиндрической формы находится газ при температуре tl = 0°С. Внутри сосуд
перегорожен легким, не проводящим тепло поршнем радиуса r = 2 см на две части объемами V1 = 10 см3
и V2 = 50 см3. Поршень находится в равновесии. На какое расстояние переместится поршень, если
большую часть газа нагреть на 30 К? Температура в другой части не меняется.
14. График процесса, происходящего с одним молем идеального газа, показан на
рисунке. Участки 2−3 и 1−4 − изотермы. Изобразить график этого процесса в
координатах Т, V. Найти объем V3, если V1 и V2 = V4 заданы.
15. Процесс в идеальном газе идет так, что давление и объем связаны равенством p V = B . Когда
температура газа достигает значения Т, процесс продолжается при другом характере зависимости
Найти температуру Т, считая константы В и D, а также ν количество молей
газа известными.
16. В координатах p, V задан цикл 1−2−3−1 (см. рис.). Изобразить этот цикл в
координатах ρ, Т. Ρ − плотность газа, процесс 3−1 − изотермический. Ответ обосновать.
17. Один моль идеального газа расширяется изобарически. При этом оказалось, что
α = V/T = 2,8·10−3 м3/К. Определить концентрацию молекул газа при температуре Т1 = 103 К.
19. Аэростат объемом V = 300 м3 наполняется молекулярным водородом при температуре Т = 300 К
и давлении p = 105 Па. Какое время будет производиться наполнение оболочки аэростата, если из
баллонов каждую секунду переходит в аэростат Δm = 25 г водорода? До наполнения газом оболочка
аэростата водорода не содержала; газ считать идеальным.
20. Закрытый сосуд объемом V = 10 см3 имеет трещину, через которую ежесекундно проникает
ΔN = 106 частиц газа. Какое время понадобится для наполнения сосуда до нормального давления
р = 105 Па, если скорость проникновения частиц остается постоянной и начальное давление в сосуде
р0 = 0? Температура сосуда с газом Т = 273 К.
21. Цилиндрический сосуд длиной l = 85 см разделен на две части легкоподвижным
поршнем (см. рис.). При каком положении поршня давление в обеих частях цилиндра будет
одинаково, если одна часть заполнена кислородом, а другая водородом такой же массы?
Температура в обеих частях цилиндра одинакова.
22. Какое давление воздуха должно быть в сосуде, объем которого V = 10 л, чтобы при соединении
его с сосудом объемом V2 = 30 л, в котором находится воздух при давлении р2 = 105 Па, установилось
давление р = 3·105 Па? Температуру считать постоянной.
23. В сосуде объемом V1 находится одноатомный газ при давлении p1 и температуре T1, а в сосуде
объемом V2 такой же газ при давлении р2 и температуре Т2. Какое давление и температура установятся в
сосудах при их соединении? Теплообменом с окружающей средой и стенками сосудов пренебречь.
24. Приближенно воздух можно считать смесью азота (η1 = 80% по массе), кислорода (η2 = 16%) и
углекислого газа (η3 = 4%). Найти эффективную молярную массу М воздуха, т. е. молярную массу
такого газа, который при одинаковых параметрах со смесью будет иметь ту же массу.
25. В сосуде при давлении р = 105 Па и температуре t = 27°С находится смесь азота, кислорода и
гелия, массы которых равны. Найти плотность смеси газов.
26. Плотность газа, состоящего из смеси гелия и аргона, ρ = 2 кг/м3 при давлении р = 150 кПа и
температуре t = 27°С. Сколько атомов гелия содержится в газовой смеси объемом V = 1 см3?
27. Сосуд разделен пополам полупроницаемой перегородкой. Объем каждой части V = 1 л. В левую
половину введены водород массой m1 = 2 г и азот массой m2 = 28 г. Справа от перегородки − вакуум.
Какие давления установятся в обеих частях сосуда, если перегородка пропускает только водород, а
температура остается постоянной Т = 373 К?
28. Закрытый сосуд разделен на две равные половины поршнем, который может перемещаться без
трения. Давление и температура в обеих половинах одинаковы. В левой части находится чистый газ 1, в
правой − смесь газов 1 и 2, причем их парциальные давления равны. В некоторый момент поршень
становится проницаемым для газа 2. Во сколько раз η увеличится объем левой части после того, как
установится равновесие?
29. Некоторое количество водорода находится при температуре T1 = 200 К и давлении p1 = 400 Па.
Газ нагревают до температуры Т2 = 104 К, при которой молекулы водорода полностью распадаются на
атомы. Определить давление газа, если его объем и масса не изменились.
30. В сосуде находится озон (O3) при температуре t1 = 527°С. Через некоторое время он полностью
превращается в кислород (O2), температура устанавливается t2 = 127°С. На сколько процентов
изменилось давление в баллоне?
Автор страницы: admin
Источник
8748. Объем сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной. Как изменятся в результате этого давление газа в сосуде и его внутренняя энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8748.
8780. В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплен и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается еще такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8780.
8812. Аргон помещают в открытый сверху сосуд под легкий подвижный поршень и начинают охлаждать, Давление воздуха, окружающего сосуд, равно 105 Па. Начальный объем газа 9 л, начальная температура 450 К. Масса газа в сосуде остается неизменной. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь.
Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими аргон, и формулами, выражающими их зависимость от абсолютной температуры Т газа в условиях данной задачи.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) внутренняя энергия газа ( U(T) )
Б) объем газа ( V(T) )
ФОРМУЛЫ
1) ( dT, d = ) 3 Дж/К
2) ( frac{b}{T}, b = ) 4050 м3 ⋅ K
3) ( at, a = ) 2 ⋅ 10-5 м3/K
4) ( cT, c = ) 20 Дж/К
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8812.
8844. На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (U – внутренняя энергия газа; p – его давление). Как изменятся в ходе этого процесса объем и теплоемкость газа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8844.
8876. В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры T вещества по мере поглощения им количества теплоты Q. Какие участки графика соответствуют нагреванию вещества в газообразном состоянии и кипению жидкости?
ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
А) кипение жидкости
Б) нагревание вещества в газообразном состоянии
УЧАСТКИ ГРАФИКА
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8876.
8908. При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объема, заполненный аргоном и соединенный с манометром. Объем сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру аргона в нем неизменной. Как изменятся при этом внутренняя энергия аргона в сосуде и концентрация его молекул?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8908.
8940. В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия 1 моль разреженного гелия увеличивается. Как изменяются при этом температура гелия и его давление?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8940.
8972. Установите соответствие между процессами в идеальном газе и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (( Delta U ) – изменение внутренней энергии; ( A ) работа газа, ( nu ) – количество газа).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПРОЦЕССЫ
А) изотермическое сжатие при ( nu = const )
Б) изобарное расширение при ( nu = const )
ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1) ( Delta U > 0,~A = 0 )
2) ( Delta U > 0,~A > 0 )
3) ( Delta U = 0,~A > 0 )
4) ( Delta U = 0,~A
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 8972.
9004. Установите соответствие между процессами в идеальном газе и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (( Delta U ) – изменение внутренней энергии; ( A ) – работа газа, ( upsilon ) – количество газа).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПРОЦЕССЫ
А) адиабатическое сжатие при ( nu = const )
Б) изохорное нагревание при ( nu = const )
ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1) ( Delta U > 0,~A = 0 )
2) ( Delta U > 0,~A > 0 )
3) ( Delta U = 0,~A > 0 )
4) ( Delta U > 0,~A
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 9004.
9036. Температуру холодильника теплового двигателя, работающего по циклу Карно, увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД теплового двигателя и количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменилась
2) уменьшилась
3) увеличилась
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 9036.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Источник