Физика. Задачи для поступающих в вузы - Бендриков Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
546. Влажный пар, содержащий п = 15 % (по массе) воды в виде капелек и имеющий давление р- 15 кПа и температуру г„ = 100 °С, конденсируют, смешивая с водой, температура которой t = 20 °С. Какое отношение воды и пара требуется (по массе) для получения смеси с температурой 0 = 40 °С? Температура кипения воды при давлении р = 15 кПа ?КИ[| = 54 °С. Удельные теплоемкости воды и пара с = 4,2 кДж/(кг • К) и с„ =1,9 кДж/(кг • К). Удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг.
547. Когда в воде нет растворенных газов, она может быть нагрета при атмосферном давлении до температуры более высокой, чем температура кипения. При введении в воду каким-либо способом воздуха перегретая вода бурно, взрывообразно закипает, и температура ее быстро падает до температуры кипения при атмосферном давлении. Какая масса тп пара получится из воды, нагретой до температуры t = 120 °С, если масса воды т = 10 кг? Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДжДкг • К). Удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг.
548. В закрытом сосуде объема V = 0,4 м3 находятся в тепловом равновесии при температуре г, = -23 °С лед и насыщенный пар, масса которых т = 2 г. Какое количество теплоты Q необходимо сообщить содержимому сосуда для повышения его температуры до ?2 = -1 °С? Давление насыщенного пара рх = 77 Па при температуре tx и р2 = 560 Па при температуре t2. Удельные теплоемкости
Рис. 68
93
при температуре ниже tn = О °С льда и пара сл = 2,1 кДж/(кг • К) и с = 1,3 кДж/(кг • К). Удельная теплота плавления льда г = 0,33 кДж/кг. Удельная теплота парообразования воды X = 2,3 МДж/кг. Молярная масса воды ja = 0,018 кг/моль.
549. В объеме V, =20 л содержится насыщенный пар при температуре t = 100 °С. Какую работу надо совершить, чтобы путем изотермического сжатия уменьшить объем пара до V2 = 10 л? Объемом воды, образовавшейся при конденсации, пренебречь.
550. Найти работу пара по перемещению поршня на расстояние I = 40 см, если давление пара равномерно убывает при перемещении поршня от рх = 2,2 МПа до р2 = 0,2 кПа. Площадь поршня S = 300 см2. Представить работу на графике зависимости давления от объема.
551. Опыт Торричелли производят со спиртом вместо ртути. Найти высоту h, до которой поднимется спирт. Атмосферное давление в момент опыта р\ = 93,6 кПа. Плотность спирта р = 0,76-103 кг/м3, давление пара спирта при температуре опыта р2 = 0,6 кПа.
552. Найти абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление насыщенного пара р = 14 кПа, а температура t = 60 °С. Молярная масса воды ц = 0,018 кг/моль.
553. Абсолютная влажность воздуха при температуре t\ = 60 °С р, =0,005 кг/м3. Найти абсолютную влажность воздуха р2 после понижения температуры до t2 = 20 °С. Давление насыщенного пара при этой температуре р2 - 2,335 кПа. Молярная масса воды (J, = 0,018 кг/моль.
554. Абсолютная влажность воздуха при температуре = 60 °С р| = 0,05 кг/м3. Найти абсолютную влажность воздуха р2 после понижения температуры до t2 = 10 °С. Давление насыщенного пара при этой температуре р2 = 1,226 кПа. Молярная масса воды ц = 0,018 кг/моль.
555. В сосуде находится воздух, относительная влажность которого при температуре г, = 10 °С /, = 60 %. Какова будет относительная влажность /2 после уменьшения объема в к = 3 раза и нагревания воздуха до температуры t2 = 100 °С? Плотность насыщенного пара при температуре г, = 10 °С р, =9,4-10~3 кг/м3. Молярная масса воды ц = 0,018 кг/моль.
556. Плотность влажного воздуха при температуре t = 21 °С и давлении р = 0,1 МПа р = 1,19 кг/м3. Найти абсолютную р' и относительную/' влажности воздуха, если при температуре t = 27 °С
94
ряотность насыщенного пара р() = 0,027 кг/м3. Молярные массы воздуха и воды (i,, = 0,029 кг/моль и (i2 = 0,018 кг/моль.
557. В комнате объема V = 40 м3 при температуре t = 20 °С относительная влажность воздуха/j = 20 %. Какую массу воды нужно испарить для увеличения относительной влажности воздуха до f2 = 50 %? Плотность насыщенного пара при температуре t = 20 °С р = 17,3-10_3 кг/м3.
558. В комнате объема V = 50 м3 относительная влажность воздуха/, = 40 %. Если испарить дополнительно массу воды т = 60 г, то относительная влажность воздуха увеличится до/2 = 50 %. Какова при этом будет абсолютная влажность воздуха р?
559. Найти отношение плотностей влажного (относительная влажность / = 90 %) и сухого воздуха при давлении р{) = 0,1 кПа и температуре t = 27 °С. Плотность насыщенного пара при t = 27 °С р0 = 0,027 кг/м3. Молярные массы воздуха и воды (X, = 0,029 кг/моль и (i2 = 0,018 кг/моль.
Глава III ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
§ 18. Закон Кулона
По закону Кулона сила взаимодействия F двух точечных зарядов q| и q2, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k^. (1)
г
Если заряды находятся в среде с диэлектрической проницаемостью е (е > 1), то сила взаимодействия между ними
(2)
гг
Диэлектрическая проницаемость е показывает, во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в среде меньше, чем в вакууме; для вакуума е = 1, т.е. формула (2) в этом случае совпадает с формулой (1).
