Задача по физике: механика и динамика

Задача 1.
Мезон, входящий в состав космических лучей, движется со скоростью, составляющей 95 % скорости света. Какой промежуток времени по часам земного наблюдателя соответствует одной секунде собственного времени мезона?.
Задача 2.
На сколько увеличивается масса n-частицы при ускорении ее от начальной скорости, равной нулю, до скорости, равной 0,9 скорости света?

Решение.
Задача 3.
В запаянном сосуде находится вода, занимающая объем, равный половине сосуда. Найти давление и плотность паров при температуре 400 °С, если вся вода превратилась в пар.
Решение.
Чтобы найти плотность паров, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
Задача 4.
Определить кинетическую энергию молекулы азота, приходящуюся на одну степень свободы при температуре 1 кК.
Решение.
Кинетическая энергия молекулы газа на одну степень свободы определяется по формуле:
E=1/2 kT,
где:
Задача 4.
Определить кинетическую энергию молекулы азота, приходящуюся на одну степень свободы при температуре 1 кК.
Решение.
Кинетическая энергия молекулы газа на одну степень свободы определяется по формуле:
E=1/2 kT,
где:
Задание 6.
Одноатомный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в 8 раз больше температуры холодильника. Какую часть тепла, полученного от нагревателя, газ передает холодильнику?
Решение.
Обозначим:
TH – температура нагревателя,
TC – температура холодильника.
По условию задачи:
Задача 7.
2-х атомный идеальный газ при давлении 0,1 МПа и температуре 300 К нагревают при постоянном объеме до давления 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до первоначального давления и затем изобарически сжат до начального объема. Определить температуру газа для характерных точек цикла и КПД цикла.
Решение.
Последовательно определим температуры газа в каждой стадии.
При изохорном процессе (постоянный объем) давление и температура связаны уравнением состояния идеального газа:
P_1/T_1 =P_2/T_2
Задание 8.
Водород массой 100 г нагрет изобарически так, что его объем увеличился в 3 раза, затем водород изохорически охлажден так, что давление его уменьшилось в 3 раза. Найти изменение энтропии.
Решение.
Молярная масса водорода
M = 2 г/моль = 0,002 кг/моль.
Количество вещества n:
n=m/M=100/2=50 моль.Показать/скрыть дополнительное описание