1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Коэффициент линейного расширения железа а,=12 10 ' град ', меди ««,=!7 10 ' град '. 311. Период колебаний маятника зависит от длины, которая меняется с температурой. Каким образом может быть осуществлен подвес маятника, чтобы его длина не менялась с температурой? 312. При температуре 1,=0'С стеклянный баллон вмещает т,=100 г ртути, При 1,=20'С баллон вмещает зФ 67 т,=99,7 г ртути. (В обоих случаях температуру ртути считать равной температуре баллона.) Найти по этим данным коэффициент линейного расширения стекла а, учитывая, что коэффициент объемного расширения ртути 9,=18 10 '- град '.
313. Часы с металлическим маятником спешат на т,=5 с в сутки при температуре 1,=+15 'С и отстают на т,=10 с в сутки при температуре 1,=+30 'С. Найти коэффициент а теплового расширения металла маятника, учитывая, что период колебаний маятника Т = 24/ 1(д (1 — длина маятника, д — ускорение свободного падения).
9 13. Закон сохранения энергии. Теплопроводность 314. На тележку массы М, двигающуюся по инерции со скоростью о„опускают сверху кирпич массы и. Определить, сколько при этом выделится тепла. 315. Вдоль невесомого резинового шнура длины (рис. 131) соскальзывает железная шайба. Сила трения, действующая между шнуром и шайбой, постоянна и равна 1. Коэффициент упругости шнура й известен.
Найти выделившееся при этом количество тепла Я. 316. Холодильник, потребляющий мощность ш, за время т превратил в лед воду, имевшую массу гп и температуру Какое количество тепла выделит хо- 4~ лодильник в комнате за это время при условии, что теплоемкостью холодильника можно пренебречь? 317.
Понизится ли температура в комнате, если открыть дверцу работающего холодильника? 318. Проще всего отапливать помещения за счет энергии электрического тока, используя электронагревательные приборы. Является лй этот способ энергетически наиболее выгодным? 319. Равные количества соли растворяют в двух одинаковых сосудах с водой. В одном случае соль берут в виде одного большого кристалла, а в другом — в виде порошка. В каком случае температура раствора после полного растворения соли будет выше, если до растворения соль и вода находились в обоих случаях при одинаковых температурах? бз 320. Известно, что если нагревать или охлаждать воду с соблюдением некоторых мер предосторожности, то можно получить ее в жидком состоянии при температурах, меньших 0'С и ббл1ших +100 'С.
В калориметре, теплоемкость которого 4=1700 Дж/град, находится т,=1 кг воды, охлажденной до Г,= — 10 'С. Туда >хе помещают т,=100 г воды, перегретой до Г,=+120 'С. Какова установившаяся температура в калориметре? 321. Лампочка накаливания, расходующая У=54 Вт, погруженавпрозрачныйкалориметр,содержащий У=бббсм' воды.
За т=З мин вода нагревается на 1=3,4 'С. Какая часть () расходуемой лампочкой энергии пропускается калориметром наружу в виде лучистой энергии? 322. Площадь кирпичной стены, выходящей на улицу, 5=12 ми, а толщина с(=! м. Температура наружного воздуха Т,= — 15', а температура воздуха в комнате Т=+15'. Чему равно количество тепла, выходящего из комнаты втечение 24 часов? Коэффициент теплопроводности кирпича й=1,3 Дж/(м с град). 323. Стенка состоит из двух соприкасающихся пластин, сделанных из различных материалов.
Коэффициенты теплопроводностн и толщины пластин равны йь с(, и /с„о, соответственно (рис. 132). Температуры внешних поверхностей стенки равны Т, и Т,(Т,)Т,) и поддерживаются постоянными. Определить температуру Т, на поверхности раздела пластин. 324. Предполагая в задаче 323, что пластины имеют одинаковую толщину с(, определить коэффициент теплопроводности стенки. 4 б т Рис. 132. Рис. 133. 325. Стенка состоит нз чередующихся брусков длины 1( с коэффициентами теплопроводности К и /г, (рис. 133). бз Ф Рис.
134. 3 Рис. 135. и 135. В каком случае коэффициент теплопроводности стенки больше? 327. В кастрюле с кипящей водой за секунду выкипает вода массой и. Считая, что. тепло передается воде только через дно кастрюли, и пренебрегая отдачей тепла стенками кастрюли и поверхностью воды окружающему воздуху, определить температуру Т поверхности дна кастрюли, соприкасающейся с нагревателем. Площадь дна кастрюли о', его толщина й и коэффициент теплопроводности й. й 14.
Свойства газов 328. В колпачке автоматической ручки обычно делается маленькое отверстие. Если оно засорится, то ручка начинает течь: чернила вытекают из-под пера. В чем причина этого явления? 329. Барометр дает неверные показания вследствие присутствия небольшого количества воздуха над столбиком ртути. При давлении р„=755 мм рт. ст. барометр показывает р, = 748 мм, а при р„= 740 мм он показывает р,=736 мм, Найти длину 1 трубки барометра (рис. 136).
330. Стеклянная трубка, имеющаядлину 1=50 см и поперечное сечение о =0,5 см', запаяна с одного конца. Трубку погружают в воду, как показано на рис. 137. Какую силу г нужно приложить, чтобы удержать трубку под водой, если 70 Площади поперечного сечения брусков одинаковы.
Определить коэффициент теплопроводности стенки. 326. Две стенки А и В одинаковой толщины составлены из разнородных металлов так, как зто указано на рис. 134 расстояние от поверхности воды до запаянного конца равно . 6=10 см, а атмосферное давление р,=760 мм рт. ст.? Масса трубки т = 15 г. 331. Через пробку сосуда с водой пропущена открытая с обеих сторон узкая трубка, не доходящая до дна сосуда.
(Сосуд Мариотта, изображенный на рис, 138.) Начертить Рис. 136. Рис. 137. Ряс. 138. график зависимости давления р воздуха в сосуде от количества Я вытекшей воды. 332. Поршневой насос при каждом качании захватывает объем о, воздуха. При откачке этим насосом воздуха из сосуда объема 17 насос совершил п качаний. Начальное давление внутри сосуда Р, равно атмосферному. Затем другой насос с тем же рабочим объемом о, начал нагнетать воздух из атмосферы, совершив также и качаний. Какое давление установится в сосуде? 333. Посередине горизонтальной, закрытой с обоих концов трубки длины 1.
находится столбик ртути длины 1. Если трубку поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние И от своего первоначального положения. На каком расстоянии от середины трубки будет центр столбика, если открыть один из концов трубки в горизонтальном положении? открыть верхний или нижний конец 'трубки в вертикальном положении? Атмосферное давление равно давлению ртутного столба высотой Н.
Температура неизменна. 71 334. Учитывая, что по закону Авогадро объем одного моля любого газа при нормальных условиях (температура 0 'С и давление 1 атм) равен 22,4л, определить постоянную в уравнении состояния идеального газа (уравнении Клапейрона — Менделеева) для количества газа, равного одному молю, и показать, что эта постоянная одинакова для всех газов. 335. Записать уравнение состояния для произвольной массы идеального газа, молярная масса которого р известна. 336.
Как изменилось бы давление внутри газа или жидкости, если бы силы притяжения между молекулами внезапно исчезли? 337. В сосуде находится 1 литр воды при температуре 27 'С. Чему стало бы равным давление внутри сосуда, если бы силы взаимодействия между молекулами воды внезапно исчезли? 338. Одинаково ли давление внутри газа и у стенки сосуда, содержащего газ? 339. Одинакова ли концентрация молекул газа внутри сосуда и у его стенки? 340.
Определить температуру газа, находящегося в закрытом сосуде, если давление газа увеличивается на 0,4% первоначального давления при нагревании газа на 1 'С. 341. Тонкостенный резиновый шар весом Р=0,5 Н наполнен азотом и погружен в озеро на глубину 6=100 м. Найти массу и азота, если шар находится в положении равновесия. Будет ли равновесие устойчивым? Атмосферное давление р,=760 мм рт. ст. Температура в глубине озера 1=+4 'С. Натяжением резины пренебречь. 342. Два полых стеклянных шарика соединены трубкой, посередине которой находится капелька ртути.
Можно ли по положению капельки судить о температуре окружающего воздуха? 343. Закрытый с обеих сторон цилиндр разделен на две равные (по 42 см) части теплонепроницаемым поршнем. В обеих половинах находятся одинаковые массы газа при температуре 27 'С н давлении в ! атм. Насколько надо нагреть газ в одной части цилиндра, чтобы поршень сместился на 2 см? Найти давление Р газа после смещения. 344. Сухой атмосферный воздух состоит из азота (78,09% по объему), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и углекислого газа (0,03%). Пренебрегая ничтожными примесями 72 других газов (гелия, неона, криптона, ксенона), определить (в процентах) состав воздуха по массе.
345. Найти среднюю (эффективную) молярную массу сухого атмосферного воздуха, предполагая известным процентный состав воздуха (см. задачу 344). 346. Плотность пара некоторого соединения углерода с водородом равна 3 г/л при 43'С и 820 мм рт. ст. Какова молекулярная формула этого соединения? 347. В каком случае изменение давления газа будет ббльшим: при сжатии его на определенную величину в теплонепроницаемой оболочке или же при иаотермическом сжатии? 348. Газ, занимающий объем У,=1 л при давлении р,=1 атм, расширился изотермически до объема У,=2 л.
Затем при этом объеме давление газа было уменьшено в два раза. В дальнейшем газ расширялся при постоянном давлении до объема У,=4 л. Начертить график зависимости р от У и, используя его, установить, при каком из перечисленных процессов газ совершил наибольшую работу. Как менялась температура? 349. С некоторым количеством идеального газа совершен круговой процесс (цикл) 1 — 2 — 3 — 1, изображенный на графике зазисимости объема от температуры (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
