В помощь поступающим в вузы. Физика. Молекулярная физика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм - Демков В.П.
Скачать (прямая ссылка):
Параметры состояния газа в шаре В: начальные - Pi, Vt, Г,; конечные - р2,
V\ + AV2, Г, + 2 АТ. Следовательно,
Pi Vi _P2(Vl + AV2)
Ti Ti+2AT U
Используя соотношения (1)-(2) и (2)-(3), запишем:
(У, - АУ,) (Т, + АТ) = (У,+ АУ, - АУ? Тъ (Г, + ДР, - AV? (Ti + 2AT) =
+ AVj) (Г, + АТ).
Раскрывая скобки и отбрасывая слагаемые вида AT AV, получаем 2 AVi Ti=Vt
AT + AV2 Ti,
2 AV2 Ti = AT+ ДК, Tv
Решая полученную систему двух уравнений, находим
ДГ1 = ДК2=^, или Д/.-Д!,-^.
• Ответ-, каждая капелька ртути передвинется влево иа одну и ту же
величину ДI = " sr- .
Л 11
9.174. Внутри закрытого с обоих торцов горизонтального цилиндра
находится в равновесии тонкий поршень. С одной стороны поршня находится
т, = 2 г водорода, с другой - от2 = 14 г азота. Какую часть объема
цилиндра занимает азот, если температуры газов одинаковы? Молярная масса
водорода Ц] = 2-10'3 кг/моль, азота - Ц2 = 28-1 О*3 кг/моль.
9.175. Цилиндрический закрытый с обоих торцов горизонтальный сосуд
длиной /0 = 40 см разделен на две части легким тонким поршнем, скользящим
без трения. Поршень находится на расстоянии I = 26,7 см от одного из
торцов цилиндра. С одной стороны поршня находится водород (молярная масса
(ij = 2-10'3 кг/моль), а с другой - идеальный газ с неизвестной молярной
массой Ц2- Чему равна ^ газа, если его масса равна массе водорода, а
температуры газов одинаковы?
43
9.176. В открытом вертикальном цилиндрическом сосуде, заполненном
воздухом, находятся в равновесии два одинаковых тонких тяжелых поршня.
Расстояние от края сосуда до верхнего поршня равно 2/, расстояние между
поршнями и расстояние от нижнего поршня до дна сосуда одинаковы н равны
/. Давление между поршнями равно удвоенному атмосферному давлению р =
2р0. Сосуд герметически закрывают и переводят в горизонтальное положение.
Определить расстояния Д/, и Д/2, на которые сместятся верхний и нижний
поршни соответственно. Трения нет, температуру считать постоянной.
9.177. Закрытый с обоих торцов горизонтальный цилиндрический сосуд
содержит идеальный газ при температуре / = 0°С. Внутри сосуд перегорожен
поршнем радиусом г = 2 см, не проводящим тепло, на две части объемами F,
= 10 см и К2 = 50 см3. Поршень находится в равновесии. На какое
расстояние ДА переместится поршень, если газ, заключенный в большем
объеме, нагреть на ДГ = 30 К?
9.178. Закрытый с обоих торцов горизонтальный цилиндрический сосуд
разделен подвижным поршнем, не проводящим тепло, на две части объемами К,
=200 см3 и F2 = 100 см3. Поршень находится в равновесии. Сначала
температура идеального газа в сосуде Г, = 300 К, а его давление = 105 Па.
Затем меньший объем охладили льдом до температуры Г2 = 273 К, а больший
нагрели паром до Г3 = 373 К. Какое давление установится в сосуде?
9.179. Вертикальный цилиндрический сосуд, открытый сверху, разделен
тонким поршнем массой /и так, что объемы воздуха в верхней и нижней
частях одинаковы. Высота сосуда 21, площадь поперечного сечения S.
Давление в верхней части равно атмосферному р0. Сосуд герметически
закрывают и переворачивают вверх дном. На сколько сместится поршень?
Треиия нет, температуру считать постоянной.
9.180. Закрытый с обоих торцов горизонтально расположенный
цилиндрический сосуд разделен подвижным поршнем на две части, объемы
которых относятся как один к двум. Температура газа в обеих частях
одинакова и равна Т0 = 300 К. До какой температуры нужно нагреть газ в
сосуде меньшего объема, чтобы отношение объемов изменилось на обратное?
9.181. Два расположенных горизонтально цилиндрических сосуда
перекрыты поршнями, соединенными несжимаемым стержнем (рис. 9.11). Между
поршнями и вие них находится воздух при атмосферном давлении р0. Площади
поршней равны 5, и S2. Первоначальный объем воздуха между поршнями равен
Уа. На сколько сместятся поршни, если давление в камере А повысить до
значения р? Трения нет, температуру считать постоянной.
Si
¦А :
;ро': Рр? Уо;.
44
9.182. В цилиндрический сосуд, лежащий на горизонтальной поверхности,
начинают медленно вдвигать с открытого конца гладкий поршень. Найти
давление воздуха в сосуде в тот момент, когда сосуд сдвинется с места.
Масса сосуда вместе с поршнем т = 2 кг, площадь поршня 5=6 см2,
атмосферное давление р0 = 105 Па. Коэффициент трения между горизонтальной
поверхностью и сосудом (I = 0,3.
/ > /
==~ - жидкость-"^ ' • * воздух ' • •
Рис. 9.12
Рис. 9.13
9.183. В прямоугольном закрытом с обоих торцов горизонтальном сосуде
длиной 21 находится с одной стороны жидкость, отделенная подвижным тонким
поршнем от воздуха в другой части сосуда (рис. 9.12). В начальный момент
поршень находится в равновесии и делит объем сосуда на равные части. На
сколько сместится поршень, если температуру воздуха уменьшить в три раза?
Трения нет.
9.184. На гладком столе лежит прямоугольный сосуд длиной 1=1 и.
Внутри сосуда находится тонкий поршень, делящий объем сосуда на равные
части (рис. 9.13), в каждой из которых содержится воздух при температуре
