Сборник задач по физике - Баканина Л.П.
Скачать (прямая ссылка):
233. Электрическая лампа накаливания наполнена азотом при давлении 600 мм рт. ст. Объем колбы лампы равен 500 см3. Какое количество воды войдет в лампу, если у нее отломить кончик под водой на глубине 1 м
52 от поверхности? Атмосферное давление считать равным 760 мм рт. ст.
234. Объем некоторой массы идеального газа при нагревании на I0C при постоянном давлении увеличился на 1/335 своего первоначального значения. При какой температуре находился газ вначале?
235. Определить плотность паров ртути при Z=420°C и давлении P = 2,3 мм рт. ст. Атомный вес ртути р,=200.
236. Узкая цилиндрическая трубка, закрытая с одного конца, содержит воздух, отделенный от наружного воздуха столбиком ртути. Когда трубка обращена закрытым концом кверху, воздух внутри нее занимает длину Iь когда же трубка обращена кверху открытым концом, воздух внутри нее занимает длину U, меньшую /[. Длина ртутного столба h. Плотность ртути р. Определить атмосферное давление.
237. В двух стеклянных шарах, емкостью в 1 л каждый, находится воздух при O0C. Шары соединены трубкой длиной в 1 м и диаметром 4 мм. На сколько переместится капелька ртути длиной в 1 см, помещенная посередине трубки, если один шар нагреть до +I0C, а другой охладить до —I0C?
238. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 17,5 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более 100 атм, а объем его 1 л?
239. Сжиженные газы хранят в сосудах, сообщающихся с атмосферой. В одном из таких сосудов объемом в 10 л находилось 0,5 л жидкого азота, плотность которого 0,81 г/см3. По ошибке сосуд был плотно закупорен. Разорвет ли сосуд, когда азот испарится и нагреется до комнатной температуры? Сосуд может выдерживать давление 20 атм.
240. Горизонтальный цилиндрический сосуд делится на две части подвижным теплопроводящим поршнем. Каково будет равновесное положение поршня, когда в одну часть сосуда помещено некоторое весовое количество кислорода, а в другую — такое же количество водорода, если общая длина сосуда 85 см?
241. В бомбе объемом 10 л содержится смесь водорода и кислорода в равных количествах (масса каждого газа т = 2 г). Весь кислород, соединяясь с частью
53 водорода, образует воду. Каково давление оставшегося водорода при 17° С?
242. Внутри закрытого с обоих концов горизонтального цилиндра имеется поршень, который скользит в цилиндре без трения. С одной стороны поршня находится 3 г водорода, а с другой—17 г азота. Какую часть объема цилиндра занимает водород?
243. При нагревании газа при постоянном объеме на ГС давление увеличилось на 0,2%. При какой начальной температуре находился газ?
244. Вертикальный цилиндрический сосуд, закрытый с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым поршнем на две части; обе части сосуда содержат одинаковое количество воздуха. При одинаковой температуре Ti =400°К воздуха в обеих частях, давление P2 в нижней части сосуда вдвое больше давления Pi в верхней части. До какой температуры T2 надо нагреть воздух в нижней части сосуда, чтобы объемы верхней и нижней частей стали одинаковыми?
245. Вертикальный цилиндр с объемом V и площадью основания S разделен на две части тонким тепло-
_ _непроницаемым поршнем,
J 2 " у В нижней части цилинд-
j_____pa находится т грамм
L--I-T"-" водорода при темпера------- "1" тУРе в верхней — 2т
грамм гелия при темпера-VW V.' ."-'-V туре Ti. Найти массу пор-IT шня, если при равнове-
;----------¦-- -J сии объемы газов равны.
рис. 69. 246. Два закрытых
сосуда, частично заполненных ртутью, соединены трубкой (рис. 69). В сосудах находится воздух при температуре T0 и давлении P0. Уровни ртути в сосудах расположены на расстоянии H от крышек. Затем воздух в сосуде 2 нагревают до некоторой температуры, а давление воздуха в сосуде 1 увеличивается в два раза. Определить, до какой температуры был нагрет воздух в сосуде 2. Отношение площадей поперечного сечения сосудов Si/S2 = 2. Плотность ртути равна р. Давлением паров ртути пренебречь.
247. Шахта глубиной h = 224 м пробурена в склоне горы и имеет горизонтальный выход (рис. 70). Темпе-:
Рис. 69.
54 ратура наружного воздуха равна /1O = O0C, средняя температура воздуха внутри шахты равна Z=H0C. Вертикальный ствол шахты имеет сечение 5 = 3,5 м2. Какую силу нужно приложить к заслонке, чтобы закрыть сверху вертикальный ствол? Давление воздуха на уровне го* рнзонтального ствола шахты равно 760 мм рт. ст. Молекулярный вес воздуха ji принять равным 29.
248. Фабричная труба имеет высоту /і = 22,4 м. Входное отверстие трубы наглухо закрыто заслонкой А (рис. 71), имеющей сечение 5 = 1 м2. Температура наружного воздуха равна Z0 = OoC, давление равно Р0 = 760 мм рт. ст. Определить среднюю температуру воздуха в трубе, если известно, что из-за разности температур на заслонку действует сила F — 8,7 кг. Молекулярный вес воздуха принять равным 29.
249. Закрытый сосуд разделен на две равные части твердой неподвижной полупроницаемой перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона и водорода при давлении P = 1,5 атм, во второй половине — вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. После окончания процесса диффузии давление в первой половине оказалось P' = 1 атм. Во время процесса температура поддерживалась постоянной. Определить отношение масс аргона и водорода в смеси, которая была первоначально введена в первую половину сосуда. Атомный вес аргона ра=40, молекулярный вес водорода рБ = 2.
