Во время опыта объем сосуда с воздухом не менялся

ЕГЭ ФизикаВопрос id:438779 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Механика Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде не менялся, воздух перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться воздух. Определите отношение числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. Воздух считать идеальным газом. Вопрос id:438780 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Абсолютная влажность воздуха, находящегося в цилиндрическом сосуде под поршнем, равна . Температура газа в сосуде равна 100 °С. Как и во сколько раз требуется изотермически изменить объем сосуда для того, чтобы на его стенках образовалась роса? ?) увеличить приблизительно в 2 раза ?) увеличить приблизительно в 20 раз ?) уменьшить приблизительно в 20 раз ?) уменьшить приблизительно в 2 раза Вопрос id:438781 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Идеальный газ, находящийся в сосуде, переводят из состояния 1 в состояние 2. В таблице указаны значения давления р, объёма V и температуры Т газа в этих состояниях. Из таблицы следует, что ?) сосуд плотно закрыт и в нём находится 0,08 молей газа ?) сосуд плотно закрыт и в нём находится 0,8 10-3 молей газа ?) в сосуд добавляли газ ?) из сосуда имеется утечка газа Вопрос id:438782 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика В сосуде объёмом 1 л находится одноатомный идеальный газ при давлении 2 кПа. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекулы газа равна 610−21 Дж. Сколько молекул газа содержится в этом сосуде? Вопрос id:438783 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика
Вопрос id:438784 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика На высоте 200 км температура воздуха Т составляет примерно 1200 К, а плотность . Оцените давление воздуха на этой высоте. Вопрос id:438785 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Температура в холодных облаках межзвёздного газа составляет около 10 К, а давление газа достигает Па. Оцените концентрацию молекул межзвёздного газа. Вопрос id:438786 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Концентрация молекул в холодных облаках межзвездного газа достигает 1/м, а температура составляет 10 К. Оцените давление газа. Вопрос id:438787 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика На высоте 200 км давление воздуха составляет примерно от нормального атмосферного давления, а температура воздуха Т — примерно 1200 К. Оцените плотность воздуха на этой высоте. ?) кг/м ?) кг/м ?) кг/м ?) кг/м Вопрос id:438788 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Идеальная тепловая машина имеет температуру холодильника 300 К и нагревателя 800 К. Количество теплоты, поступающее за один цикл работы машины от нагревателя к рабочему телу, увеличили на 160 Дж. Определите, как и на сколько изменилось количество теплоты, которое отдаёт рабочее тело холодильнику, если известно, что КПД тепловой машины остался неизменным? ?) уменьшилось на 160 Дж ?) уменьшилось на 60 Дж ?) увеличилось на 30 Дж ?) увеличилось на 60 Дж Вопрос id:438789 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика Идеальная тепловая машина имеет температуру холодильника 300 К и нагревателя 800 К. Количество теплоты, отдаваемое за один цикл работы машины от рабочего тела холодильнику, уменьшили на 90 Дж. Определите, как и на сколько изменилось количество теплоты, которое рабочее тело получает от нагревателя, если известно, что КПД тепловой машины остался неизменным? ?) увеличилось на 240 Дж ?) уменьшилось на 240 Дж ?) увеличилось на 90 Дж ?) уменьшилось на 180 Дж Вопрос id:438790 Тема/шкала: B25-Механика. Молекулярная физика (расчётная задача)-Термодинамика и молекулярная физика В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль гелия при температуре 300 К (обозначим это состояние системы номером 1). В сосуд через специальный патрубок с краном добавили ещё 2 моля гелия при температуре 450 К и дождались установления теплового равновесия. После этого, убрав теплоизоляцию, весь оказавшийся под поршнем газ медленно изобарически сжали, изменив его объём в 2 раза (обозначим это состояние системы номером 2). Как и во сколько раз изменилась внутренняя энергия системы при переходе из состояния 1 в состояние 2? ?) уменьшилась в 2 раза ?) уменьшилась в 1,5 раза ?) увеличилась в 1,5 раза ?) увеличилась в 2 раза Вопрос id:438791 Тема/шкала: B26-Молекулярная физика, термодинамика. Электродинамика (расчётная задача)-Электродинамика Вопрос id:438792 Тема/шкала: B26-Молекулярная физика, термодинамика. Электродинамика (расчётная задача)-Электродинамика Вопрос id:438793 Тема/шкала: B26-Молекулярная физика, термодинамика. Электродинамика (расчётная задача)-Электродинамика Плоский заряженный воздушный конденсатор, отключённый от источника напряжения, заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 4. Определите соотношение между напряжённостью электрического поля между пластинами незаполненного конденсатора и напряжённостью электрического поля в диэлектрике заполненного конденсатора. Вопрос id:438794 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Вопрос id:438795 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В таблице приведены значения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов при облучении фотокатода монохроматическим светом с длиной волны . Чему равна работа выхода фотоэлектронов с поверхности фотокатода? Вопрос id:438796 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В таблице приведены значения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов при облучении фотокатода монохроматическим светом с длиной волны . Чему равна работа выхода фотоэлектронов с поверхности фотокатода? Вопрос id:438797 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Для наблюдения фотоэффекта взяли металлическую пластину с работой выхода и освещали ее светом с частотой . Затем частоту света уменьшили в 2 раза. В результате число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, ?) увеличилось в 2 раза ?) не изменилось ?) уменьшилось до нуля ?) уменьшилось в 2 раза Вопрос id:438798 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Для наблюдения фотоэффекта взяли металлическую пластину с работой выхода и освещали ее светом с частотой . Затем частоту света уменьшили в 3 раза. В результате число фотоэлектронов, вылетевших из пластины, ?) не изменилось ?) уменьшилось в 3 раза ?) уменьшилось до нуля ?) увеличилось в 3 раза Вопрос id:438799 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Работа выхода электронов для исследуемого металла равна 3 эВ. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металлической пластинки под действием света, длина волны которого составляет длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта для этого металла? ?) эВ ?) 1 эВ ?) эВ ?) 2 эВ Вопрос id:438800 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В опытах по фотоэффекту пластину из металла с работой выхода освещали светом частотой . Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с, ?) стало равным нулю ?) увеличилось в 1,5 раза ?) уменьшилось в 2 раза ?) уменьшилось более чем в 2 раза Вопрос id:438801 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ. Для наблюдения фотоэффекта с поверхности калия необходим свет с длиной волны ?) большей 563 нм ?) меньшей 903 нм ?) меньшей 563 нм ?) большей 903 нм Вопрос id:438802 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Для наблюдения фотоэффекта взяли металлическую пластину с работой выхода и освещали ее светом частотой . Затем частоту света уменьшили в 2 раза и увеличили в 3 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате число фотоэлектронов, вылетающих из пластины за 1 с ?) уменьшилось в 2 раза ?) не изменилось ?) увеличилось в 3 раза ?) уменьшилось до нуля Вопрос id:438803 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика Вопрос id:438804 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом частоты . Затем частоту падающей на пластину световой волны уменьшили в 4 раза, увеличив в 2 раза интенсивность светового пучка. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с, ?) уменьшилось в 4 раза ?) уменьшилось в 2 раза ?) оказалось равным нулю ?) осталось приблизительно таким же Вопрос id:438805 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В таблице представлены результаты измерений максимальной энергии фотоэлектронов при двух разных значениях длины волны падающего монохроматического света ( — длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта).
Вопрос id:438806 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В таблице приведены значения максимальной кинетической энергии фотоэлектронов при облучении фотокатода монохроматическим светом с длиной волны . Чему равна работа выхода фотоэлектронов с поверхности фотокатода? Вопрос id:438807 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Квантовая физика В пробирке содержатся атомы радиоактивных изотопов кислорода и азота. Период полураспада ядер кислорода 124 с, период полураспада ядер азота 10 мин. Через 30 мин. число атомов кислорода и азота сравнялось. Во сколько раз вначале число атомов кислорода превышало число атомов азота? ?) 14,5 раза ?) 4,8 раза ?) 1,2 раза ?) 2930 раз Вопрос id:438808 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика Как изменится модуль силы взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды и , если шары привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние? ?) увеличится в 9 раз ?) увеличится в 3 раза ?) уменьшится в 3 раза ?) увеличится в 8 раз Вопрос id:438809 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика Вопрос id:438810 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика Две частицы с одинаковыми массами и отношением зарядов попадают в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен векторам скорости частиц. Кинетическая энергия первой частицы в 2 раза меньше, чем у второй. Отношение радиусов кривизны траектории первой и второй частицы в магнитном поле равно Вопрос id:438811 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика В двух идеальных колебательных контурах происходят незатухающие электромагнитные колебания. Во втором контуре амплитуда колебаний силы тока в 2 раза меньше, а максимальное значение заряда в 6 раз меньше, чем в первом контуре. Определите отношение частоты колебаний в первом контуре к частоте колебаний во втором. ?) 3 ?) ?) 12 ?) Вопрос id:438812 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 6 мкТл. Период обращения электрона равен Вопрос id:438813 Тема/шкала: B27-Электродинамика. Квантовая физика-Электродинамика Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 6 мкТл. Угловая скорость электрона равна ?) рад/c ?) рад/c ?) рад/c ?) рад/c |
Источник
#хакнем_физика ???? рубрика, содержащая интересный, познавательный контент по физике как для школьников, так и для взрослых ????
Если решая математические задачи, следует руководствоваться только условиями, в том числе и неявно заданными (например: находя градусную меру одного из смежных углов в случаях, когда известна градусная мера другого, непременной частью условия является значение суммы градусных мер смежных углов, равной 180 град.), то при решении физических задач следует учитывать ВСЕ физические явления и процессы, влияющие на результат рассматриваемой в задаче ситуации.
Вот для примера известная и часто встречающаяся во многих учебниках и сборниках задач, в том числе и олимпиадных (и не только для семиклассников) по физике.
ЗАДАЧА
В стакане с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды, когда лёд растает?
Прежде чем продолжить чтение, предлагаю читателю дать (хотя бы для себя) обоснованный ответ на вопрос задачи…
В «Сборнике вопросов и задач по физике» [Н.И. Гольдфарб, изд. 2, «Высшая школа», М.: 1969] эта задача, помещённая как часть № 10.7 на стр. 48, на стр.193 приводится ответ:
«Лёд вытесняет воду, вес которой равен весу льда. Когда лёд растает, образуется такое же количество воды, поэтому уровень не изменится».
Такой же ответ приводится и во многих других сборниках…
А вот в популярнейшем и по сей день, выдержавшим множество изданий трёхтомнике «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Г.С. Ландсберга [т. I, изд. 7, стереотипное, «Наука», М.: 1971] ответа на эту задачу (№ 162.2, стр. 351) не приводится. И это не случайно!
Что же не учтено в вышеприведённом ответе? Правильно! Не учтено, что при таянии льда вода в стакане охлаждается — именно поэтому мы и бросаем туда кусочек льда!
Вот как должен выглядеть правильный ответ:
«При таянии льда вода в стакане охлаждается. При охлаждении все вещества уменьшаются в объёме. Однако вода, единственная из всех известных веществ, имеет наибольшую плотность при температуре +4 град. С, а это значит, что при дальнейшем охлаждении данная масса воды увеличивается в объёме, что, как мне это было известно из курса природоведения в 5 классе (1961/1962 учебный год), является условием сохранения жизни на Земле, поскольку позволяет достаточно глубоким водоёмам не промерзать до самого дна!).
При этом возможно три варианта развития ситуации:
I. Если температура воды до начала таяния льда была выше 4 град. С и, хотя и понизилась после таяния льда, но осталась выше этой температуры, то уровень воды в стакане уменьшится.
II. Если температура воды до начала таяния льда была ниже 4 град. С, а после таяния льда ещё и уменьшилась, то уровень воды в стакане увеличится.
III. В случае, когда начальная температура воды была выше 4 град. С, а после того как лёд растаял, оказалась ниже этой температуры, то об уровне ничего определённого сказать нельзя — нужны конкретные данные о температуре и массе воды и льда, чтобы дать точный ответ на вопрос задачи!».
С этой задачей связана для меня одна интересная история.
Лет 15 назад во дворе дома, в котором я живу, ко мне с грустным выражением лица подошёл паренёк по имени Серёжа и попросил помочь подготовиться к предстоящей ему завтра апелляции по физике в нашем Политехническом институте (ныне Технический университет).
Поскольку времени было слишком мало, то я ограничился советом: если, по его мнению, апелляция пройдёт не очень удачно, и надежды исправить тройку на вступительном экзамене не будет, то попросить экзаменатора ответить на вопрос этой задачи и заставил его дословно вызубрить приведённый выше ответ и даже отработал с ним интонацию изложения этого ответа. На следующий вечер он подошёл ко мне с достаточно счастливым видом.
Вот его рассказ, каким я его запомнил:
«Всё получилось так, как Вы и хотели. Апелляцию проводили два человека: профессор и ассистент кафедры общей физики института. Мне выпало общаться с ассистентом, а профессор в это время общался с другим абитуриентом.
В ответ на мою просьбу ответить на мой вопрос ассистент слегка улыбнувшись сказал: «Пожалуйста…».
«После того, как я проговорил условие задачи, ассистент, широко улыбнувшись, произнёс: «Ну, это известная задача. Уровень воды не изменится — это следует из закона Архимеда: плавающий лёд вытесняет массу воды, равную массе льда. Образовавшаяся при таянии льда вода заполнит тот объём, который занимал в воде плавающий лёд…».
«Позвольте с Вами не согласиться», — начал я и затем совершенно спокойно слово в слово пересказал заготовленный нами ответ…
В это время профессор жестом остановил своего абитуриента и стал внимательно меня слушать…
Когда я закончил, возникла небольшая пауза…Профессор, обращаясь к ассистенту спросил: «Что скажешь?».
«Кажется, всё верно», — неуверенно ответил тот, на что профессор сказал, что никогда ещё не слышал столь аргументированного ответа, после чего, уже обращаясь ко мне, добавил: «Молодой человек, мы, к сожалению, не можем поднять Вам оценку сразу на два балла, но четвёрку Вы очевидно заслужили!»».
Мне остаётся лишь добавить, что Серёжа был зачислен студентом!…
Наши читатели могут поделиться своим мнением по поводу решения задачи. Если вам было интересно, не забудьте подписаться на наш канал и хэштег #хакнем_физика
Автор: #себихов_александр 71 год, много лет проработал конструктором-технологом микроэлектронных приборов и узлов в одном из НИИ г. Саратова, затем преподавателем математики и физики.
Другие статьи автора:
Вы читаете контент канала “Хакнем Школа”. Подпишитесь на наш канал, чтобы не терять его из виду.
Источник
Шаблон:Campus
Физика/Молекулярная физика
1. Во время опыта температура воздуха в сосуде не менялась, и он перешел из состояния 1 в состояние 2 (см. рис.). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться воздух. Определите отношение N2/N1 числа молекул газа в сосуде в конце и в начале опыта. Воздух считать идеальным газом.
2. В водонепроницаемый мешок, лежащий на дне моря на глубине 73,1 м, закачивается сверху воздух. Вода вытесняется из мешка через нижнее отверстие, и когда объём воздуха в мешке достигает 28м3, мешок всплывает вместе с прикреплённым к нему грузом. Каким будет объём этого воздуха в тот момент, когда мешок всплывёт на поверхность воды? Температуру воды считать постоянной и равной 70С во всей её толще, а атмосферное давление на уровне моря равным 105Па. Объёмом груза и стенок мешка пренебречь.
3. Сосуд разделён пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в одной части сосуда находится 2 моль гелия, а в другой – такое же количество аргона. Атомы гелия могут диффундировать через перегородку, а атомы аргона – нет. Температура гелия равна температуре аргона Т=300 К. Определите отношение давлений газов на перегородку с разных сторон после установления термодинамического равновесия.
4. Сосуд разделён пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в одной части сосуда находится 2 моль гелия, а в другой – такое же количество аргона. Атомы гелия могут диффундировать через перегородку, а атомы аргона – нет. Температура гелия равна температуре аргона Т=300 К Определите отношение числа атомов аргона к числу атомов гелия в смеси, образовавшейся после установления равновесия в системе.
5. В водонепроницаемый мешок, лежащий на дне моря на глубине 73,1 м, закачивается сверху воздух. Вода вытесняется из мешка через нижнее отверстие, и когда объём воздуха в мешке достигает 28 м3, мешок всплывает вместе с прикреплённым к нему грузом. Масса оболочки мешка 2710 кг. Определите массу груза. Температуру воды считать постоянной и равной 7 0С во всей её толще, а атмосферное давление на уровне моря равно 105 Па. Объёмом груза и стенок мешка пренебречь.
6. Цилиндрический сосуд, расположенный горизонтально, разделён тонким поршнем на две равные части. В одной части сосуда находится 1кг гелия, а в другой – 1 кг аргона. В начальном состоянии поршень удерживается внешними силами. Поршень отпустили и через некоторое время система пришла в состояние равновесия с окружающей средой, температура которой Т=300К. Какую часть цилиндра занимает гелий после установления равновесия? Трением поршня о стенки пренебречь.
7. Теплоизолированный сосуд объёмом V=2 м3 разделён теплоизолирующей перегородкой на две равные части. В одной части сосуда находится 2 моль гелия, а в другой – такое же количество молей аргона. Определите давление смеси после удаления перегородки. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.
8. В закрытом сосуде вместимостью 20л при нормальных условиях находится воздух, который начинают греть электрическим нагревателем. Сила тока в нагревателе 2 А. Через 10 мин давление в сосуде повысилось до 4*105 Па. Каково напряжение, подаваемое на нагреватель, если известно, что КПД нагревателя 13%? Удельная теплоёмкость воздуха в данных условиях равна 716 Дж/(кг*К), а его плотность при нормальных условиях равна 1,29 кг/м3.
Подсказки
Верные ответы
Решения
Комментарии к возможным ошибкам
Источник