Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 20
Текст из файла (страница 20)
2.163 . Температура воздуха 15 = 20'С, точка росы 5з = = 8'С. Найдите абсолютную и относительную влажность воздуха р и 7. 2.164~. Обьем Г5 = 1,0 мз воздуха с относительной влажностью 55 = 20% смешали с объемом Г2 = 2,0 мз воздуха с относительной влажностью ~в = 30% . Обе порции воздуха взяты при одинаковых температурах. Смесь занимает обьем Р 3 = 3, 0 м' .
Определите ее влажность 7, если температура смеси не изменилась. 2.165~. В комнате объема К = 150 мз температура поддерживается равной Т5 = — 293 К. Влижносгь воздуха такова, что точка росы Т2 = 283 К. Определт5те относительную влажность воздуха 7 и массу т.„водяных паров, содержащихся в комнате. 95 влажность 2.12 Т а б л тт тт а Давлеппе паспаиепппх водлттетх паров пртт различных птемперппурат С р оп ттлт рт. ст. р „,мм т, С рт. ст. р „,мм рт, ст.
— 10 1,95 22,4 З,О1 1О 9,2 25 3,28 25,2 26,7 10.,5 11,2 13 зо,.о 12,0 12,8 зо 40 55,3 13,6 16 17 50 92,5 5.7 60 149,4 18 15,5 355,1 19 16,5 80 17,5 6,6 20 тоо 760,0 ! 8.,7 120 1 489,0 7,0 21 7,5 22 19,8 160 4 636,0 21,1 200 11 661 8,0 2.1662.
В сосуд об"ьема Ъ' = 10,0 дьтз, наполненный сухим воздухоьт при давлении ро = 1, 0 10 Па и температуре 5о = 0'С, 5 вводят т = 8, О г воды. Сосуд нагревают до температуры 1 = = 100 аС, Каково давление р влажного воздуха в сосуде при этой температуре? 2.1672.
В комнате объема Г = 50 мз относительная влажность 11 = 40% . Еслтт нспарить т = 60 г воды, то относительная влажность станет равной 72 = 50% . Какой при этом станет абсолютная влажность р? 2.1682. Прп понижении температуры воздуха в замкнутом сосуде объема 1е = 1,0 мз от 1! = 25'С до 12 = 11'С сконденспроввлось тп = 8,4 г воды. Какова относительная влажность воздуха 1? 2.1692. В похтептентте нужно подать Г = 2,0 10" мз воздуха при техтпературе 11 = 18'С и относительной влажности =- 50%, забирая его с улицы пртт температуре 32 =- 10'С и относительной влажности 12 = 60% .
Какую массу воды т нугкно дополнительно попарить в подаваемый воздух! 96 МОЛНКУ7!ЯРНЛЯ ФИЗИКЛ И ТНРМОДИНЛМИКЛ ГЛ. 2 2.170 . В цилиндре объема Ъ'т = 10 дм'т под поршнем находится влажный воздух при температуре ! = 20 "С и давлении рт = 13,3 кПа. Относительная влажность воздуха 7' = 70%. Каково будет давление рг в цилиндре, если объем при той же температуре умсныпить в и = 10 раз? 2.171~. В сосуде находтлтся воздух, техтпература которого Тт = 283 К тл относительная влажность 7' = 60% . На сколько изменятся относительная влажность воздуха и его давление, если воздух нагреть до Та =- 373 К и в п = 3 раза уменыпить его объем? Начальное давление воздуха рт = 3, 85 10 Па.
2.172~. В сосуде обьсма Ъ' = 10 джаз находятся воздух и ка = 3,5 г воды. При температуре 1е = 7'С, когда давление насыщенного пара воды пренебрежимо мало, давление в сосуде равно атмосферному (ро = 1,013 10~ Па). Сосуд закрыт клапанс>м площади Я вЂ” 1 мм, который удерживается пружиной с силой Г = О, 1 Н.
Сосуд ьтедленно нагрева!от. При какой температуре Т откроется клапан, если известно, что к моменту открытия клапана вся вода превращается в пар? 2.13. Деформации твердых тел. Тепловое расширение Закон Гттка: напряжен!те упруто деформированного тела прямо пропорцттонально его относительной деформации. Для деформации продольного растяжения (сжат!!я) ст =- Ег, тт Ь1 где о = — .
механическое напряжение; г = — -. относительное 3 Ьо удлинение; Е модуль Юнга; Г проекция силы на направление, вдоль которого происходит растяжение; Я -- плоттсадь поперечного сечения тела. Потенциальная энергия сжатой (растянуто!!) пружины равна 7? = — 1с(Ьт )~, где й . тсоэффициент упругости. Увеличение линейного размера твердого тела при нагревании равно ~-" 7 Ос"57 ) где ст .
коэффациенлт линейного расшттреттия. Увеличение объема тела при нагревания равно = 5> т'е~Т, где С>' коэффициент обвеянного расширения; для твердых тел 5> = Зо. 2.>3 ДЕФОРХ>Л>>ИИ ТВЕРДВ!Х ТЕ:!. '!'ЕП.!ОБОЕ РЛС>НИРЕНИЕ 97 2.173 . Каким долгкен быть диаметр д стержня крюка подь- 1 емного крана, чтобы при подьсме с постоянной скоростью груза весом Р = 25 кН возникак>щее напряжение не превышало и = =6,0 10~ Па? 2.174>.
Каково напряжение и, возникаюп>ее у основания кирин гной стены высотой Е = 20 и? Плотность кирпича р = = 1,8 10з кг'х>з. 2.175э. Два стержня одинакового материала. и сечения их>еют различную длину (Ьэ ( Ь!). Опреде'плте, одинаково ли их относительное удлинение е под действием одинаковых сил.
К какому из стержней нужно прилож>лть ббльшую силу для получентля одинакового абсолк>тного удлинения >5Х? Массой стержней пренебречь. 2.176~. Как отличаются относительные удлинения двух проволок из одного п того же материала при одинаковых нагрузках, если длина н диаметр первой из них в два раза болыпе, чем у второй' > Как отличаются их абсолютные удлинения? Массой проволок пренебречь.
2.177~. Какой запас прочности и = >т„р„л/а имеет ста >ьной стержень сечением э = 3, 0 см2, к которому подвешен груз массы т =- 7, 5 т, если разрушая>щая нагрузка для данной марки стали прн растяжении равна а„р,. — — 6,0 10 Па? Массу стержня не учитывать. 2.178э. Какая пружина стальная или медная — при упругой деформации под действием одинаковой деформпрук>щей силы приобретает большук> потенциальную энергию? Внешне пружины абсолк>тно одинаковы. Массой пружин пренебречь. Модуль упрутости меди меньше, чем у стали: Е,„( Е, 2.179э.
Какое количество теплоты Ц израсходовано на нагревание медного шара от !е = 0 "С', если его объем увеличился на ЬЪ' = 10 смз? Теплоемкость меди с = 3,8 10э Дж>'(кг.К), плотность меди при !о = 0'С равна р = 8, 9. 10э кг,'мз, коэффициент линейного расширения меди о — 1, 7. 10 ~ К 2.180э. Пт>ьпьной брус сечения Я заделан между кирпичными стенками при температуре Те. При какой температуре Т сила, действующая на каждую стенку, не будет превышать Г? Модуль Юнга с та;пл равен Е, коэффициент линейного расширения стали оь Тепловое расширение кирпича не учитывать.
2.181~. Концы железного стержня, предварительно нагретого до температуры Т>,прочно закреплены. Какое механическое напряжоние и возникает в стержне при его охлаждении до температуры Тз'> Модуль Юнга для железа равен Е, коэффициент теплового расширения о. 4 С.Н. Белолипецкии и лр. 98 МОлекуляРнля Физикл и теРМОдинлмикл Гл. г 2.182 . Латунный стержень длины То = 1,5 м жестко закреплен между двумя упорами.
Температура стержня То = = 273 К. С какой силой Г он будет действовать на упоры, если ему сообщили количество теплоты Я = 4,19 10' Дж? Удельная теплоемкость латуни с = 380 Дж?кг К, модуль Юнга Ь' = = 1, 1 10м Па, плотность (при 7е = 273 К) р = 8, 5 10з кг, х5з, коэффициент линейного расширения сх = 1,9 10 ~ К 2.183г. Две линейки одна медная, другая железная положены одна на другую так, что они совпадают только одним концом. Определите длины 75 и Ьг линеек прц 1 .= 0'С, зная, что разность их длин при лк5бой температуре составляет ЬЬ = =- 10 см.
Коэффициент теплового расппюрения меди а5 =- 17 х х 10 ь К ~, железа — — аг = 12. 10 ~ К 2.184г. Толщина биметалллической пластинки, составленной пз одинаковых полосок стали и цинка, раппа 4 = О, 1 схь Определите радиус кривизны Л пластинки при повышении температуры на Ы = 11'С.
Коэффициент линейного расширения цинка а~ = 25 10 ~ Е ~, стали Ог =- 12 10 в К 2.185г. Между двумя стенками помещен стержень сечения ,Я, состоящий из двух частей, имеющих коэффициенты линейного расширения а5 и аг и модули Юнга Е5 и Ег соответственно. При температуре Т5 длины частей стержня одинаковы и равны Т/2, а торцы стержня лишь касаются стенок. С какой силой Г стержень будет давить на стенки, если его нагреть до температуры'М4? Деформацией стенок пренебречь, На какое расстояние ЬТ сместится место стыка частей стержня? 2.186г.
Нефть заполняет железную цистерну высоты Н = = 6,0 м и при температуре То = 273 К не доходит до краев цистерны на 5 = О, 20 м. При какой максимальной температуре Т может храниться нефть, чтобы она не переливалась через край цистерны? Коэффициент линейного расширения железа о = 1, 2 10 ' Е ', коэффициент объемного расширения нефти 18=1,0 10 зЕ 2.187 . В колбе находятся вода массы т5 = 0,5 кг и ртуть г массы тг = 1 кг, Когда системе сообщили количество теплоты Я = 90 кДж, из колбы вылилась вода массы Ьт = 3, 5 г. Найдите коэффициент объемного расширения ртути 55г, если удельные теплоемкости водгл и ртути равны с5 = 4, 2 кДжДкг К) и сг = 140 Дж,5(кг К), плотности р5 = 1, 0 103 кг,'ма и рг = 13, 6 х х 10з кг,'х5з соответственно, коэффициент объемного расширения воды 535 = 1, 5 .
10 4 К ~. Теплов5ям расширением колбы пренебречь. 2.188г. Масса стеклянного тонкостенного сосуда т = 53 г. Тот же сосуд, наполненный ртутью, при ~ = 0'С имеет массу 99 244 НОВВРХН00ТНЫВ 11В;!ВНИЯ т,! = 1384 г. Когда этот сосуд нагрели до температуры 1г = = 40 "С, часть ртути вытекла и масса сосуда с ртутью стала равной гп,г = 1376 г. Каков коэффициент объемного расширения стекла 13„'? Коэффициент объемного расширения ртути 13р, —— =1,8 10 4К 2.1893.
Тонкий медный обруч вращается с угловой скоРостью а!о вокРУт оси, пРохоДЯщей чеРез его ЦентР масс псР- пендикулярно плоскости обруча. Чему будет равна угловая скорость обруча, если его температура повысится на ЬТ7 Коэффициент линейного раси!ирения меди равен о. Обьяспите, почему нельзя считать неизменной кинетическую энергию обруча. 2.1903. Медный пи.шндрический стержень длины 1.о подвешен за один конец к потолку.
Определите удлинение Ь! стержня под действием его собственного веса, если плотность р и модуль Юнга Г для меди считать известными. 2.1913. Медный брусок длины Ье и площади поперечного сечения Я лехгит на гладком столе. Если брусок тянуть за один пз концов с силой г', равномерно распределенной по сечению торца, то его длина увеличится на Ь1 . Определите из этих условий модуль Юнга Е для меди. 2.14. Поверхностные явления Приращение свободной энергии поверхностного слоя жидкости при увеличении ее поверхности равно ЬГ = оЬЯ, где а " коэффициент поверхностного натяжения жидкости (вообще говоря, зависяп1ий от температуры), ЬЯ приращение площади поверхностного слоя.
Добавочное (капиллярное) давление в жидкости под произвольнон искривленной поверхностью определено фармрлой Лапласа Ьр = о — +— где Л! и Лг —. радиусы кривизны поверхности (для сферической повеРхности Л! = Лг =- Л, длЯ цилиндРической Л! = Л, Лг = = оо). Во всех задачах этого раздела приник!айте коэффициент поверхностного натяжения чистой! воды равным а, = О, 073 Н,'м, плотность чистой воды р„= 1, 0 10! кг,'и! . 3,' 3 2.192 . Мыльная вода вытекает пз капилляра по каплям. В г момент отрыва диаметр шейки капли равен а! = 1,0 мм. Масса капли т, =. О, 0129 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
