Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 15
Текст из файла (страница 15)
2.33з. Какое шсло п качаний должен сделать порп|невой насос, чтобы в баллоне объема И = 30 л увеличить давление воздуха от атмосферного ре = О, 1 МПа до р = О, 2 МПа? Площадь поршня насоса Я = 15 ем~, ход поршня А = 30 см. Утечкой газа пренебречь. Температуру воздуха считать постоянной. 2.34з. Какое число п кабаний должен сделать поршневой насос, чтобы в сосуде объема 1ге уменьшить давление от ре до р'? Объем рабочей камеры насоса равен И, 2.35~.
Посередине откачаннои и запаянной с обоих коннов горизонтальной трубки длины Ь =- 1, 0 м находится столбик рту- 74 мОлекуляРнля Физикл и теРМОдинлмикл Гл. 2 ти длины 6 = 20 см. Есчи трубку поставить вертикально, столбик ртути сместится на я = 10 см. До какого давления Р была отка5ана трубка? Плотность ртути р = 1,36. 10 кг,'мз. 2.362.
Открытую стекляннук5 трубку длины Т = 1, 0 и, держа вертикально, наполовину погружак5т в ртуть, Затем трубку герметично закрывают сверху и вынимают. Какова длина Ь~ столбика ртути, оставшегося в трубке? Атмосферное давление Н = 750 мм рт. ст. 2.372. Объем пузырька воздуха по мере его подъема со дна озера на поверхность увельтчивается в и раз.
Какова глубина озера? Изменением температуры с глубиной пренебречь. Атмосферное давление ро. 2.382. В вертикально расположенном цилиндре постоянного сечения под невесом5ям подвижнклм поршнем находится воздух. На порптеиь ставит гирю массы 5п = 10 кп На какое расстояние х сместится поршень, если температура воздуха в цилиндре поддерживается постоянной? Атмосферное давление Ре = О, 1 МПа, площадь поршня Я = 100 см . Вначале поршень находился на 2 высоте й = 100 см от дна цилиндра. 2.39 . Сосуд разделен подвижным теплонепроницаемым поршнем на две части, имеющие объемы: левая -- Ъ',53 и правая 2Г5'3 и содержащие газ с температурой Т (см.
рисунок). До какой температуры Т2 ну.жно нагреть газ в левой части сосуда, чтобы соотношение объемов смснгтлось на обратное? Температура правой части сосуда поддерживается постоянной. К задаче 2.39 2.402. До какой температуры Тз следует нагреть газ изобарно, чтобы его плотность умсныпилась в два раза по сравнению с его плотностью при температуре й = 0'"С? 2.4. Идеальный газ. Закон Дальтона Закон Дпльп2онш давление смеси газов равно сумме парциальных давлений компонентов смеси: Р = Р~ +Р2+Рз+ .. 2.412. Внутри нетеплопроводного цилиндра, расположенного горизонтально, имеется тонкий нетеплопроводный подвнж- ИДНАЛЬНЫЙ ГАЗ.
ЗАКОН ДАЛЬ1'ОНА 75 ный поршень. На каких расстояниях Л1 и Ь2 от оснований цплинДРа Расположен поРшен1ь если с оДной стоРоны от поРшнн в цилиндре находится кислород при температуре 11 = 127 "С, а с другой - водород при температуре 12 = 27'С? Массы обоих газов одинаковы. Общая длина цилиндра Х = 65 см. 2.42 . Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного 2 и ТОГО жс Газа, соединены трубкой с кранОм. В первОм сОсуде давление газа р1 = 4,0 кПа, а во втором — рв = 6,0 кПа. Какое давление р установится в системе после открывания крана? Температура газа постоянна.
2.432. Два сосуда соединены трубкой с краном. В первом сосуде наход1пся масса т1 = 2,0 кг газа под давлением р~ =- = 4,0 105 Па, а во втором т2 = 3,0 кг того же газа под давлением р2 = 9,.0 10' Па. Какое давление р установится в системе после. открывания крана? Температура газа постоянна. 2.44 . Для приготовления газовой смеси с обп1им давлением р = 5, 0 гПа к сосуду объема Г = 10 л подсоединили бш1лон объема 1'1 = 1,0 л, в котором находился гелий под давлением р1 = 40 гПа, и баллон с неоном под давлением р2 = 10 гПа. Найдите объем г2 баллона с неоном. Температуры газов одинаковы и постоянны. 2.452. Два одинаковых сосуда соединены трубкой, объемом которой можно пренебречь. Система наполнена газом под давлением ро.
Во сколько и раз нужно изменить температуру газа в одном из сосудов, чтобы давление во всей системе стало равным р~? 2.462. Определите плотность р смеси, содержащей т1 = 4 г водорода и тв = 32 г кислорода при тезт1пературе ? = 7'С и общем давлении р = 1, 0 10з Па. 2.472. В сосуде находится смесь трех газов с массами т1, ьа2, ьаз и с известных1и молярными массами 111, р2, рз. Опре; делите плотность р смеси, если ее давление р и температура Т известны. 2.482. Сосуд объема 21' = 200 смз разделен на две равные части полупроницаемой неподвижной перегородкой.
В первую половину сосуда введена смесь т ~ = 2 мг водорода и тт = 4 мг гелия, во второ11 половине -- вакуум. Через перегородку может диффунлпровать только гелий. Во время процесса поддерживается температура Т =- 300 К. Какие давления р1 и рв установятся в обеих частях сосуда? 2.492. Сосуд объема Г = 2 дмз разделен на две равные части полупроницаемой неподвижной перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь т, = 2 г водорода и т, = 20 г аргона, во второй половине вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время пропесса почдержи- 76 МОЛЕКУЛЯРНЛЯ ФИЗИКЛ И ТЕРМОДИНЛМИКЛ ГЛ.
2 вается температура 1 = 20 "С. Какое давление р установится в первой >асти сосуда? Мол5>рна>> масса аргона и, = 40 г'моль, водорода р,„= 2 г,'моль. 2.50 . Одинаковые массы водорода и гелия поместили в со- 2 суд об ьема 1>>. который отделен от откачанного до состояния вакуума сосуда объема Гв полунепроницаемой перегородкой, пропускающей только молекулы водорода.
После установления равновесия давление в первом сосуде упало в два раза. Температура постоянна. Определите отношение Р~>>ГО 2.51 . Сосуд заполнен смесью водорода и гелия и отделен от 2 равного ему по объему откачанного сосуда неподвижной полу- проницаем>пл перегородкой, пропускав>щей только атомы гелия. После установления равновесия давление в первом сосуде упало на» = 10% . Температура постоянна. Определите отношение массы 5», гел>ля к массе т, водорода. 2.52Я.
Закрыт>яй сосуд разделен на две одинаковые по объему частгт твердой неподвижнои полупроницаемой перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона и водорода при давлении р = 1,5 1Ов Па, во второй половине — вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. После окончания процесса д>>ффузи>л давление в первой половине сосуда оказалось равным р' = 1, 0 104 Па. Во время процесса температура системы оставалась постоянной. Определите отношение масс аргона и водорода в смеси, которая была первоначально введена в первую половину сосуда. Мол5>рная масса аргона 5>„ = 40 г>'мол>ь водорода 1>„ = 2 г,'моль. 2.53Я.
Две сферы с объемами 1"> = 100 сма и Ъ'з = 200 смз соединен>я короткой трубкоп, в которой имеется пористая перегородка. С ее помощьк> можно добиться в сосудах равенства давления, но не температуры. Сначала система находится при температуре То = 300 К и содержит кислород под давлением ро = 1,0. 10 Па. Затем малую сферу помещают в сосуд со ь льдом при температуре 1> = 0'С, а большую — в сосуд с паром при температуре 1з = 100'С. Какое давление р установится в системе? Тепловым расширением сфер пренебрс" >ь.
2.5. >гравнение состояния идеального газа 2.54Я. Баллон, содержащий т> = 1>0 кг азота, при испытании взорвался при температуре 1ч = 350'С. Какую массу водорода тэ могкно хранить в этом баллоне при температуре 1в = = 20"'С, имея >г-кратный (и = 5) запас прочности? 2.55Я. Когда >лз сосуда выпустили некоторое количество газа> давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура уменыпилась на 20%.
Какую часть газа выпустили'? УРЛВНВНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕЛЛЬНОГО ГЛЗЛ 77 2.56 . Какое давление газа установилось в цилиндре двп- 1 гателя внутреннего сгорания, если к концу такта сжатия температура повысилась с 47'С до 367'С, а объем уменьшился с 'г'1 = 1,8 до И2 = 0,3 л? Первоначальное давление равно рг = —.1,0 10'П 2.57 . Некоторая масса газа занимает обьем Иг при давле- 2 нии рг и температуре Тг. Затем газ нагревают при постоянном объеме до температуры Т2 = 2Т1, .после этого происходит расширение газа при ггостоянном давлении до объема 4г2 =- 41'1. Из получившегося состояния газ возвращакзт в начальное таким образом, что в ходе этого процссса рр а = сопв1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
