1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 12
Текст из файла (страница 12)
139). Изобразить. тот же процесс на графике зависимости давления от объема и указать, на каких стадиях процесса газ получал, а на каких отдавал тепло. 350. Газовая нагревательная колонка потребляет У,=1,8 м' ме- , 1 тана (СН,) в час. Найти температуру 1, воды, подогреваемой этой колонкой, если. вытекающая струя Т имеет скорость о=0,5 м/с. Диаметр Рис.
139, струи ь1 = 1 см, начальная температура воды и газа 1,=11'С, теплотворная способность метана г=55 000 Дж~г. Газ в трубе находится под давлением р=1,2 атм. К. п. д. нагревателя т1=60%. 351. В закрытом теплонепроницаемом сосуде находится озон (Оэ) при температуре 1,=527 'С. Через некоторое время озон полностью превращается в кислород (О,). Определить, во сколько раз возрастает при этом давление в сосуде, если на образование одного моля озона из кислорода нужно затратить 4=142 000 Дж.
Теплоемкость одного моля кисло- 73 равной т шнем, 3 ъемом Рис. 141 рода при постоянном объеме считать Ст=21 Дж/(моль. град). 352. 20 г гелия, заключенных в цилиндре под пор бесконечно медленно переводятся из состояния с об Р У,=32 л и давлением р,=4,1 атм г в состояние с 1',=9 л и р,=15,5 ! атм. Какой наибольшей темпе! ратуры достигает газ при этом процессе, если на графике зависимости давления газа от объема — - (= — — - — — г процесс изображается прямой 1 1 линией (рис. 140)? 353. Увеличится ли энергия воздуха в комнате, если в ней протопить печь? (Энергию и единицы массы воздуха считать пропорциональной абсолют. ной температуре: и=сТ.) 354.
В комнате объемом в 30 м' температура с 15 'С поднялась до 25 'С. На сколько при этом изменилась масса воздуха в комнате, если атмосферное 'давление р=1 атм? Молярную массу воздуха (среднюю) принять равной р = =28,9 г/моль. 355. В наполненном водой открытом сосуде с сеткой вверху находится маленькая, заполненная воздухом и открытая снизу непереворачивающаяся пробирка (рис. 141). Начертить график зависимости глубины погружения пробирки от температуры воды при условии, что температура перво-. начально медленно повышается, а затем начинает медленно понижаться. 356.
В цилиндре под тяжелым поршнем находится т=20 г углекислого газа. Газ нагревается от температуры /,=20 'Сдо /,= 108 'С. Какую работу он при этом совершает. ? 357. Какое количество тепла должно быть сообщено углекислому газу (см. условие задачи 356), расширяющемуся при постоянном давлении вследствие нагревания? Молярная теплоемкость углекислого газа (теплоемкость одного моля) при постоянном объеме С„=28,8 Дж/(моль град)~ 9 15. Свойства жидкостей 358. Что «труднее» сжать до трех атмосфер: литр воздуха или литр воды? 359. Каким образом, используя явления смачивания и несмачивания, можно осуществить минимальный и максимальный термометры? 360. Поверхностный слой жидкости часто уподобляют растянутой резиновой пленке.
В каком отношении эта аналогия не соответствует действительности? 361. При удалении с поверхности ткани жирного пятна рекомендуется смачивать пропитанной бензином ваткой края пятна. Смачивать бензином сразу само пятно не следует. Почему? 362. Почему разрыхление почвы при бороновании способствует сохранению в ней влаги? 363. Для того чтобы мазь лучше впитывалась в смазанные лыжные ботинки, их нагревают. Как нужно нагревать ботинки: снаружи или изнутри? 364. Почему с помощью утюга можно выводить пятна жира с костюма? 365.
Почему при сушке дров на солнце на конце полена, обращенном в тень, выступают капельки воды? 366. Сосуд, дно которого имеет круглые отверстия диаметром «1=0,1 мм, наполняется водой. Найти максимальную высоту уровня воды й, при которой оиа еще не выливается. Вода не смачивает дно сосуда. 367. На прямоугольную проволочную рамку, расположенную вертикально, натянута мыльная пленка (рис. 142). Какие силы удерживают участок пленки аЬс«1 в равновесии? 368.
Смачиваемый водою кубик массы »и=20 г плавает на поверхности воды. Ребро кубика имеет длину а=З см. На каком расстоянии от поверхности воды будет на- Рис. 142, ходиться нижняя грань кубика? 369. Конец капиллярной трубки радиуса и опущен в воду. Какое количество тепла выделится при поднятии жидкости по капилляру? 370.
Капилляр опущен в сосуд с жидкостью, давлением паров которой можно пренебречь. Плотность жидкости р. 75 Сосуд с капилляром находится в вакууме под колоколом воздушного насоса (рис. 143). Найти давление внутри жидкости в капилляре на высоте Ь от уровня жидкости в сосуде. 371. Для доказательства существования избыточной потенциальной энергии у молекул поверхностного слоя жидкости обычно рассуждают следующим образом. На молекулу, находящуюся внутри жидкости, действуют силы притяжения со стороны других молекул, которые в среднем = д компенсируют друг друга.
Если же выделить молекулу на поверхности, то результирующая сил притяжения = ==- со стороны других молекул будет на- ' правлена внутрь жидкости. Поэтому Ряс. 143. молекула будет стремиться внутрь жидкости, и нужно затратить определенную работу, чтобы извлечь ее на поверхность. Следовательно, каждая молекула поверхностного слоя обладает избытком потенциальной энергии, равным этой работе. Однако средняя сила, действующая на любую молекулу со стороны всех остальных, обязательно равна нулю при равновесии жидкости.
Поэтому и работа по перемещению жидкости из глубины на поверхность должна равняться нулю. Откуда же в таком случае появляется поверхностная энергия? 372. Конец стеклянной капиллярной трубки радиуса г=0,05 см опущен в воду на глубину Ь=2 см. Какое давление необходимо, чтобы выдуть пузырек воздуха через нижний конец трубки? 373. Стеклянная капиллярная трубка, внутренний диаметр которой 0,5 мм, погружена в воду. Верхний конец трубки выступает на 2 см над поверхностью воды. Какую форму будет иметь мениск? 374, В капиллярной трубке, опущенной вертикально в воду на глубину 1, вода поднялась на высоту Ь (рис. 144). Нижний конец трубки закрывают, вынимают ее из воды и вновь открывают.
Определить длину столбика воды, оставшейся в трубке. 375. В сосуд с водой опущены два капилляра одинакового сечения (рис. 145). Вода в прямом капилляре поднимается на высоту Ь. На каком уровне установится вода в Гв изогнутом капилляре и какую форму примет в нем мениск? Нижний конец изогнутого капилляра расположен ниже Рис. 144. Рис. 145. уровня воды в сосуде на расстоянии Н.
Рассмотреть пять случаев: 1) Н'= И; 2) Н'=й; 3) 0(Н(Ь; 4) Н=0; 5) Н(0 1конец изогнутого капилляра выше уровня воды в сосуде). Рис. 146 376. На мыльный пузырь радиуса 7? посажен другой пузырь радиуса г 1рис. 14б). Какую форму примет мыльная 77 пленка, разделяющая оба пузыря? Какие углы образуются между пленками в местах их соприкосновения? 377.
В воде плавает деревянный крест. Каждая лопасть креста покрыта с одной стороны лаком (рис. 147). Вследствие различного смачнвания дерева и лака вода с двух сторон Рис. 141. Рис. 148. каждой лопасти поднимется на разную высоту; краевой угол будет различен, и, следовательно, горизонтальная составляющая,силы поверхностного натяжения г" будет различна с обеих сторон каждой лопасти (рис. 148). Будет ли крест вследствие этого вращаться? 378. Легкие тела, смачиваемые водою (например, две спички), плавая на поверхности воды, притягиваются друг к другу. То же самое наблюдается, если тела не смачиваются (например, спички, покрытые тонким слоем парафина).
Если же одно тело смачивается водой, а другое не смачивается, то тела будут отталкиваться. Как объяснить эти явления? 8 16. Взаимные превращения жидких и твердых тел 379. Вода в стакане замерзает при 0 'С. Если же эту воду расчленить на маленькие капельки, то вода в них может быть переохлаждена до — 40 'С. Так, например, капельки воды, из которых состоят облака, обычно начинают замерзать при температуре ниже — 17 'С.
Как объяснить эти факты? 380. Сосуд со 100 г воды при температуре 0 'С был подвешен посередине комнаты. Через 15 минут температура воды поднялась до 2 'С. Когда же в сосуде находилось равное пб массе количество льда, то он растаял за 10 часов. Можно ли по этим данным оценить удельную теплоту плавления льда ?.? 78 381. Два одинаковых кусочка льда летят навстречу друг другу с равными скоростями и при ударе обращаются в пар. Оценить минимально возможные скорости льдинок перед ударом, если их температура равна †!2 'С. 382. В калориметре находится лед.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
