Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
7.2. Найти плотность рн насыщенного водяного пара при температуре /=50 °С.
7.3. Во сколько раз плотность рн насыщенного водяного пара при температуре/=16°С меньше плотности р воды?
7.4. Во сколько раз плотность ри1 насыщенного водяного пара при температуре /х=200 °С больше плотности рН2 насыщенного водяного пара при температуре /2=Ю0°С?
7.5. Какая масса т водяного пара содержится в объеме
V =\ м3 воздуха в летний день при температуре /=30°С и относительной влажности w=0,75?
7.6. В замкнутом объеме V=l м3 относительная влажность воздуха да=0,6при температуре /=20 °С. Какая масса Ат воды должна еще испариться в этот объем, чтобы водяной пар стал насыщенным?
7.7. Температура комнаты /х = 18°С, относительная влажность ш=0,5. В металлический чайник налили холодную воду. Какова температура /2 воды, при которой чайник перестает запотевать?
7.8. Найти число п молекул насыщенного-водяного пара, содержащихся в единице объема при температуре /= =30 °С.
7.9. Масса т=0,5 г водяного пара занимает объем Ух= = 10 л при температуре /=50 °С. Какова при этом относительная влажность w? Какая масса Ат пара сконденсируется, если изотермически уменьшить объем от до 1’2 1’,/2? .
7.10. В камере Вильсона объемом V'=l л заключен воздух, насыщенный водяным паром. Начальная температура камеры /х=20°С. При движении поршня объем камеры увеличился до 1^2=1,25 W Расширение считать адиабатическим, причем показатель адиабаты x=cp/cv—1,4. Найти:
а) давление рх водяного парат до расширения; б) массу mi водяного пара в камере до расширения; в) плотность р* водяного пара до расширения; г) температуру /2 пара после
92
расширения (изменением температуры из-за выделения тепла при конденсации пара пренебречь); д) массу Дт сконденсированного пара; е) плотность ра водяного пара после конденсации; ж) степень пересыщения, т. е. отношение плотности водяного пара после расширения (но до конденсации) к плотности водяного пара, насыщающего пространство при температуре, установившейся после конденсаций.
7.11. Найти удельный объем v воды в жидком и парообразном состояниях при • нормальных условиях.
7.12. Пользуясь первым законом термодинамики и данными табл. VII и VIII, найти удельную теплоту парообразования г воды при /=200 °С. Для воды критическая температура 7^=647 К, критическое давление рк=22 МПа. Проверить правильность полученного результата по данным табл. IX.
7.13. Какая часть теплоты парообразования воды при температуре /=100°С идет на увеличение внутренней энергии системы?
7.14. Удельная теплота парообразования бензола (СвН„) при температуре /=77 °С равна г=398 кДж/кг. Найти изменение внутренней энергии AW при .испарении массы Дт= =20 г бензола.
7.15. Пользуясь уравнением Клаузиуса — Клапейрона и данными табл. VIH, найти удельную теплоту парообразования г воды при температуре /=5 °С. Проверить правильность полученного результата по данным табл. IX.
7.16. Давления насыщенного ртутного пара при температурах- /i=100°С и /2=120 °С равны pi=37,3 Па и р2= = 101,3 Па. Найти среднее значение удельной теплоты парообразования г ртути в указанном интервале температур.
7.17. Температура кипения бензола (С„Нв) при давлении р=0,1 МПа равна /К=80,2°С. Найти давление рл насыщенного пара бензола при температуре /=75,6 °С. Среднее значение удельной теплоты парообразования бензола в данном интервале температур принять равным г= =0,4 МДж/кг.
7.18. Давления насыщенного пара этилового спирта (С2Н5ОН) при температурах /!=40°С и /2=60°С равны рх= =17,7 кПа и р2=67,9 кПа. Найти изменение энтропии AS при испарении массы Ат=1 г этилового спирта, находящегося при температуре /=50.°С.
7.19. Изменение энтропии при испарении количества Av = l кмоль некоторой жидкости, находящейся при температуре /L=50°C, AS = 133 Дж/К. Давление насыщенного пара жидкости при температуре ^=50 °С равно рх—12,33 кПа.
93
На сколько меняется давление насыщенного пара жидкости при изменении температуры от tt—50 °С до fa=51 °С?
7.20. До какого предельного давления р можно откачать сосуд при помощи ртутно-диффузионного насоса, работающего без ртутной ловушки, если температура водяной рубашки насоса /=15°С? Давление насыщенного ртут-.ного пара при температуре /0=0°С равно р0=0,021 Па, среднее значение удельной теплоты парообразования ртути в данном интервале температур принять равным г—10,08 МДж/кг.
7.21. При температуре /0=0°С плотность ртути р0= = 13,6* 103 кг/м3. Найти ее_плотность р при температуре t= =300 °С. Коэффициент объемного расширения ртути |3 = = 1,85-10“* К-1.
7.22. При температуре/i=100 °С плотность ртути рх = = 13,4-103 кг/м3. При какой температуре /2 плотность ртути р2=13,1 • 103 кг/м3? Коэффициент объемного расширения ртути р=1,8-10-4 К-1.
7.23. Найти плотность р мор'ской воды на глубине h— =5 км, если плотность ее на поверхности р0= 1,03• 103 кг/м3. Сжимаемость воды &=4,8-10-10 Па-1. Указание. При вычислении гидростатического давления морской воды ее плотность приближенно полагать равной плотности воды на поверхности.
