1611143553-a5dfe0cd78607269d954ff04820322e4 (825013), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Определить тепло- емкость калориметра, если для нагревания его вместе с содержимым от 270 до 272 'К требуется Я,=2100 Дж тепла, а от 272 до 274 'К требуется Ц,=69 700 Дж. 383. В калориметре находилось 400 г воды прн температуре +5 'С. К ней долили еще 200 г воды при температуре +10 'С и положили 400 г льда при температуре — 60 'С. Какая температура установится в калориметре? 384. В медный сосуд, нагретый до температуры 1,=350 'С, положили т,=600 г льда при температуре 1,= — 1О'С. В результате в сосуде оказалось т,=550 г льда, смешанного с водой.
Найти массу сосуда. Удельная теплоемкость меди с,=420 Дж/(кг град). 386. При помещении в переохлажденную воду небольшого кристаллика льда вода немедленно начинает замерзать. 1) Какое количество льда образуется из М=1 кг воды, переохлажденной до температуры 1= — 8 'С? 2) Какую температуру должна была бы иметь переохлажденная вода для того, чтобы целиком превратиться в лед? Зависимость теплоемкости воды от температуры не учитывать. 388.
100 г льда прк температуре 0 'С заключены в тепло- непроницаемую оболочку и подвергнуты сжатию до давления р=1200 атм. Найти массу растаявшей части льда, если понижение температуры плавления происходит прямо пропорционально давлению и при увеличении давления на 138 атм температура плавления понижается на 1 'С. 3 1,7. Упругость и прочность 387. На стальной стержень радиуса 1?=100,125 см надето медное кольцо, имеющее радиус г=100 см и площадь поперечного сечения 5=4 мм*. С какой силой Р будет растянуто кольцо, если модуль упругости меди В=12 10'"Н/м'? Деформацией стержня пренебречь. 388. Какую работу может совершить стальной стержень длины 1 и площади поперечного сечения Я при' нагревании на Ы? 389.
Между двумя столбами натянута проволока длины 21. К проволоке, точно посередине, подвешен фонарь массы М. Площадь поперечного сечения проволоки 3, модуль упругости Е. Определить угол а провисания проволоки, считая его малым (рис. 149). Рис. !49. 390. Между двумя неподвижными абсолютно жесткими стенками вставлен без зазора стальной стержень сечением 5=1 см'. С какой силой Е стержень будет действовать на стенки, если его нагреть на Л1=5 'Сг Коэффициент линейного расширения стали а=1,1 ° 10 ' град ', модуль упругости Е=20 10" Н/м'. 391. Между массивными стенками расположены два стержня из' разных материалов (рнс. 150).
Сечение стержней Я. Их длины 1, и 1,. Стержни нагреваются на М градусов. Найти силу, с которой стержни действуют друг на друга, если коэффициенты теплового расширения стержней а, и Рис. !50. а, и модули упругости материала стержней Е, и Е, известны. Деформацией стенок пренебречь. 392, Однородный брусок массой л!= 100 кг висит на трех вертикальных проволоках равной длины, расположенных 80 симметрично (рис. !5!).
Определить натяжения проволок, если средняя проволока стальная, а две другие медные. Площади поперечного сечения всех проволок одинаковы. Рис. 151. Модуль Юнга стали считать в два раза ббльшим модуля Юнга меди. 393. Железобетонная колонна сжимается силой Р. Полагая, что модуль Юнга бетона Е„составляет '/„модуля Юнга железа Е, а площадь поперечного сечения железа Составляет.'/„площади поперечного сечения бетона, найти, какая часть нагрузки приходится на бетон.
394. Стальной болт . вставлен в медную трубку, как показано на рис. !52. Найти силы, возникающие в болте и трубке при повороте гайки на один оборот, если длина труб- Рис. 153. Рис. 152. ки 1, шаг нарезки болта й, а площади поперечного сечения болта и трубки равны 5, и Я„соответствснно. 395. Медная пластинка сварена по концам с двумя стальными пластинками так, как изображено на рис. !53. Какие В! натяжения возникнут в пластинках при повышении температуры на 1? Площади поперечного сечения всех трех пластинок одинаковы.
396. Определить максимально допустимое значение линейной скорости при вращении тонког0 свинцового кольца, если предел прочности свинца Р=ЖЮ Н/см', а его плотность р=11,3 г/см'. 397. Железный брусок АВ закреплен неподвижно обоими концами. В середине бруска имеется отверстие, в котором укрепляется с помощью двух гаек крюк С (рис, 154), Рис.
154. Брусок стянут гайками с силой Р,. Какие по величине силы будут действовать на верхнюю и нижнюю гайки со стороны бруска, если на крюк подвешивать груз, вес которого может изменяться от нуля до Р=2Г,? Прогибом бруска и весом крюка пренебречь, 9 18. Свойства паров 398. В калориметр, содержащий 100 г льда при температуре — 20 'С, впускают 150' г водяного пара, имеющего температуру +100 'С. Какую температуру примет содержимое калориметра, если его теплоемкость 300 Дж/град? 399. Почему в момент выключения газовой горелки нз кипящего чайника сразу же вырывается сильная струя пара, хотя до этого пара не было видно? 400.
Показать, что плотность водяного пара прн температурах, близких к комнатным, выраженная в г/м', приближенно равна давлению водяного пара, выраженному в миллиметрах ртутного столба. 82 Удельныа объем пара, м'/вг удельвыа объем вара, м'/нг Давление, атм Давление, атм т, 'с 68,3 14,96 7,80 4,071 2,785 2,127 1,905 1,726 1,674 0,996 0,902 0,617 0,4708 !7,2 45,4 59,7 75,4 85,45 93,0 96,2 99,1 100 116,3 119,6 132,9 142,9 0,02 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1 1,0333 1,8 2 3 4 151, 1 158,! 164,2 169,6 !74,5 179,0 187,1 194,1 200,4 206,2 21 1,4 232,8 249,2 5 6 7 8 9 1О 12 14 16 18 20 30 40 0,3818 0,3214 0,2778 0,2448 0,2189 0,1980 О,!663 0,1434 0,1261 0,1125 0,1015 0,0679 0,0506 401.
Давление насыщенных паров воды в герметически закрытом сосуде возрастает с температурой так, как показано на рис. 155. Давление же идеального газа при постоянном Р объеме прямо пропорционально температуре. Используя таблицу свойств насыщенного водяного пара (см. табл. !), выяснить, пригодно ли уравнение состояния идеального газа для вычисления плотности или удельного объема насыщенных паров воды.
Объяснить полученный результат. 402..В цилиндре под поршнем изотермически сжимают 9 г водяного 'пара при температуре 30 'С. При каком объеме пар начнет конденсироваться? (Воспользоваться табл. 1.) 403. В комнате при температуре 15 'С относительная влажность равнялась 10%. Как изменится относительная влажность, если температура в комнате постепенно увеличится на 10 'С? 404. На улице целый день моросит холодный осенний дождь.
В комнате развешено выстиранное белье. Высохнет ли белье быстрее, если открыть форточку? ТАБЛИЦА 1 Свойства васывтенвото водввого пара 405. Два сосуда, соединенные трубками с кранами, наполнены водой до разных уровней (рис. 156). Воздух из сосудов откачан.
Что произойдет, если соединить сосуды, 1) открыв кран в нижней трубке, 2) открыв кран в верхней трубке? 406. Чему равна относительная влажность воздуха при температуре 1,=10 'С, если конденсация влаги из этого воздуха, нагретого предварительно до 1,=30 'С, началась при давлении в 10 атмосфер? Начальное давление воздуха равно 1 атм. (Воспользоваться данными табл. 1.) 407. Пористое тело было помещено для просушки под колокол вакуумного насоса. Давление под колоколом держалось на уровне 6,5 мм рт.
ст. в течение часа, после чего резко упало. Производительность насоса 60 л/мин. Установившаяся под колоколом насоса температура 1=5 'С. Какое количество воды содержало тело? 406. В теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем находится т=30 г воды при температуре 0'С. Площадь поршня о=512 см', внешнее давление р=1 атм. На какую высоту поднимется поршень, если находящийся в цилиндре электрический нагреватель выделит =24 200 Дж тепла? Глава 111. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ 9 19. Электростатика 409.
С какой силой взаимодействовали бы точечные заряды в один кулон, находясь на расстоянии 1 км друг от друга? 410. Сравнить силы гравитационного и электрического притяжения между электроном и протоном. 411. Предположим, что сила, действующая между двумя точечными зарядами, зависит от расстояния, как 1/г', где 1) а)2; 2) а(2. Как будет вести себя точечный заряд, помещенный внутрь равномерно заряженной сферы? В начальный момент времени точечный заряд покоился.
412. Два маленьких шарика, заряженные равными, но разноименными зарядами, закреплены в горизонтальной плоскости на некотором расстоянии а друг от друга. Третий'заряженный шарик подвешен на нити. Точку подвеса один раз перемещают так, что этот шарик в состоянии равновесия оказывается точно над первым закрепленным шариком, на расстоянии а от него, а другой раз — над вторым. Найти углы отклонения нити от вертикали, если известно, что над первым шариком угол отклонения в два раза больше, чем над вторым.
413. На расстоянии й от большой проводящей пластины находится точечный электрический заряд +д. С какой си-. лой действует на него пластина? 414. Два заряда +Я неподвижны и расположены на расстоянии а друг от друга. Вдоль оси симметрии системы этих зарядов может перемещаться третий заряд — д, обладающий массой т. Считая расстояние заряда — д от прямой, соединяющей заряды +Я, малым, определить период колебаний заряда — д. ' 415. Тонкое проволочное кольцо радиуса 77 несет электрический заряд д. В центре кольца расположен одноименный с д заряд Я, причем 9))д. Определить силу, с ко-, торой растянуто кольцо. 416.
Тело массы т подвешено на нити длины (рнс. !57). На расстоянии й под ним находится бесконечная металлическая пластина. Тело имеет заряд д. Найти период свободных колебаний этого тела. 417. Определить период ма- лых колебаний полярной молев 7 кулы в однородном электриче- еЬ ском поле, напряженность которого Е=З 1О' В/м. Полярную молекулу схемаРис. 157. тически представить в виде «гантельки»длины Х(1=10 'см), на концах которой находятся равные точечные массы ш (т=10-м г), несущие заряды +д и — д соответственно (4=15,7 1О " Кл).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
