Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 12
Текст из файла (страница 12)
= 105 Па;106∆Т - ?V=πDpMpMm; ρ2 =;; pV = RT1 ; ρ1 =RT1RT2M6pM 11 πD 3πD 3 −; m=;6R T1 T2 6116mR116mR;;−===T1 T2 πD 3 MpT2 T1 πD 3 Mpmg = ( ρ1 - ρ 2 )g6mR 1T2 = − π πDMR −1 16 ⋅ 10кг ⋅ 8,31 Дж /( К ⋅ моль)=− 300 K3 35− 3 кг3,14 ⋅ 10 м ⋅ 29 ⋅ 10⋅ 10 Па моль−1== 305 К.613 α = 1 кг/м2; М1 = 4 ⋅10-3 кг/моль; М2 = 29⋅ 10-10 кг/моль;Т = 0° С = 273 К; р = 105 Па; r - ?S = 4πr 3 ; mg = (ρ2 - ρ1) gV; m = (ρ2 - ρ1) V;3α4;α ⋅ 4πr 2 = ( ρ 2 - ρ1 ) πr 3 ; r =3ρ 2 − ρ1mmpM 1pM 2pV = 1 RT ; pV = 2 RT ; ρ1 =; ρ2 =;RTRTM1M2кгДж3 ⋅1⋅ 8,31⋅ 2,73 ⋅ 10 2 К2Кмоль⋅3αRTмr== 2,72 м.=p(M 2 - M 1 )10 5 Па ⋅ (29 − 4) ⋅ 10 −3 кг / моль614 р1 = 730 мм рт.ст.
= 9,71 ⋅ 104 Па; Т = -15° С = 258 К;р2 = 710 мм рт.ст. = 9,44 ⋅ 104 Па; Т = -20° С = 253 К;V = 300 м3; ∆m - ?p1 Mp Mmm; p2V =p1 V =RT1 ; ρ1 =RT2 ; ρ 2 = 2 ;MRT1MRT2m1 = m0 + ∆m; m1 = m2 + ∆m; m2 = m0;m2g = gVρ2; m0 = ρ2 V;∆m = (ρ1 - ρ2)V =M p1 p 2 29 ⋅10 −3 кг / моль ⋅ 300 м 3 =−×ДжR T1 T2 8,31К ⋅ моль 9,71 ⋅10 4 Па 9,44 ⋅10 4 Па ⋅ 300 м 3 = 3,4кг.×− 2,58 ⋅10 2 К2,53 ⋅10 2 К 615 p0V0 = νRT; (p – p0)V = nνRT; (p – p0)V = np0V0; p = p0 (1 + nV0);V107p0V = ν0RT; ν 0 =p 0V; p1(V + V0) = ν0RT; p2(V + V0) = ν1RT;RT Vν1VV; ν1 =ν 0; … ν n −1 = ν 0 =V + V0ν 0 V + V0 V + V0n −1;pn(V + V0) = νn-1RT;n −1n −1 V V V RT = p 0V pn(V + V0) = ν 0 V + V ; p n = p0 V + V+VV00 0 617 Воспользуемся решениями задач № 615 и № 616. Vp1 = p 0 V + V0n ;nV ; p 2 = p1 + p 0n 0 ;V Vp 2 = p 0 V0 + VVn + n 0V;p 0V =mm + ∆mRT ; p 2V =RT ;MMp VM V V∆mn + n 0 − 1 = ∆m.RT ; 0MRT V + V0 V618 V0 = 40 cм3 = 4 ⋅ 10-5м3; S = 60 cм2 = 6 ⋅ 10-3 м2; F = 350 H;V = 2000 см3 = 2 ⋅ 10-3 м3; p0 = 105 Па; n - ?VVp 2 = p 0 n 0 ; F = pS = p 0 Sn 0 ;VV(р2 + р0)V =350 H200см 3FV=⋅≈ 29.p 0 SV0 10 5 Па ⋅ 6 ⋅10 −3 м 2 40см 3620 m = 10 г = 10-2 кг; M = 3,2 ⋅ 10-2 кг/моль; ∆Т = 50К;S = 100 см2 = 10-2м2; h = 7 см = 7 ⋅ 10-2 м; р0 = 105 Па; m` - ?m`gpS = p0S + m`g; p = p 0 +, значит р постоянно.SmmR∆T ;phS =R∆T ; p 0 hS + m`gh =MMДж10 − 2 кг ⋅ 8,31⋅ 5 ⋅10 КmR∆T − Mp 0 ShКмоль⋅m`==−кгмMgh⋅10 ⋅ 7 ⋅10 − 2 м3,2 ⋅10 − 2мольс2кг32 ⋅10 − 2⋅10 5 Па ⋅10 − 2 м 2 ⋅ 7 ⋅10 м 2моль−= 85кг.кгм⋅10 ⋅ 7 ⋅10 − 2 м3,2 ⋅10 − 2мольс2621 S = 100 cм2 = 10-2 м2; m = 28 г = 28 ⋅ 10-3 кг; М = 28 ⋅ 10-3 кг/моль;Т1 = 100° С = 373 К; m` = 50 кг; Т2 = 0° С = 273 К; h - ?n=108pS = p0S + m`g; p = p 0 +m`g, значит р постоянно.STh T1; h = H 1 − 1;=H T2 T2mRT2MRT2m=phS =RT2 ; H =;MSpMS ( p 0 − m`g )MH + h T1;=T2Hh==1+ T1mRT2− 1 =m`g T2MS ( p 0 −)SДж28 ⋅10 −3 кг ⋅ 8,31⋅ 273КК ⋅ мольм 373 ⋅− 1 = 1,66 м. 273 50кг ⋅10кгс2 )⋅ 10 − 2 м 2 ⋅ (10 5 Па −моль10 − 2 м 2622 p0S = -K(x-h) + mg; p1S = -K(x-h1)+mg; p 0 Sh = ϑRT1 ;28 ⋅10 −3p1Sh 1 = νRT1 ;p1 h1 T1; Kx = mg;=p 0 h T0p0S = Kh – Kx + mg = Kh; p1S = Kh1;K1h12 T1T= ; h1 = h 1 .Kh2T0T0F+ p 0 = p 0 ` знак выбирается из направления F.Sp 0 `l 0 S = plS , т.к.
Т = const.623 ±(±F+ p 0 )l 0 = pl ;Sp = (±ma = (p – p0)S; ma = (±lF+ p0 ) 0 ;SlFl 0l+ p 0 0 − 1) S ;Sl ldv, значит скорость максимальна, когда а = 0.dtlFlF ;± 0 + p 0 0 − p 0 = 0; l = 1 ±pSll0S В дальнейшем поршень либо будет уменьшать свою скорость, либоударится о стенку цилиндра.pVp V624 а) 1 1 = 2 2 ; p2 < p1; T2 > T1, значит V2 > V1.T1T2а=б)p1V1 p 2V 2; V2 > V1; T2 > T1, значит p2 > p1.=T1T2109625а) 1-2 – изохора; 2-3 – изотерма; 3-1 – изобара.б) V1 = V2, p2 > p1, T2 > T1;V3 > V2, p3 < p2, T3 = T2;V1 < V3, p1 = p3, T1 = T3;рVрVв) 1 – 2 1 =; 2-3 р2V2 = pV; 3-1 3 = .Т1 ТT3 T626 1. а) 1-2 – изобара; 2-3 – изохора; 3-1 – изотерма.б) V2 > V1, p2 = p1, T2 > T1;V3 = V2, p3 < p2, T3 < T2; V1 < V3, p1 > p3, T1 = T3;Vp2 pV; 2-3в) 1 – 2 1 =; 3-1 p1V1 = pV.−Т1 ТT2 T2.
а) 1-2 – изохора; 2-3 – изобара; 3-1 – изотерма.б) V2 = V1, p2 < p1, T2 < T1; V3 > V2, p3 = p2, T3 > T2; V1 < V3, p1 > p3, T1 = T3;V2 Vppв) 1 – 2 1 =; 3-1 p3V3 = pV.; 2-3−T1 TT2 T3. а) 1-2 – изохора; 2-3 – изобара; 3-1 – изотерма.б) V2 = V1, p2 > p1, T2 > T1; V3 < V2, p3 = p2, T3 < T2; V1 > V3, p1 > p3, T1 = T3;pV2 Vp; 2-3; 3-1 p3V3 = pV.в) 1 – 2 1 ==T1 TT2 T1104. а) 1-2 – изотерма; 2-3 – изохора; 3-1 – изобара.б) V2 > V1, p2 < p1, T2 = T1; V3 = V2, p3 > p2, T3 > T2; V1 < V3, p1 = p3, T1 < T3;VppVв) 1 – 2 p1V1 = pV ; 2-3 2 −; 3-1 p3V3 = 3 = .T2 TT3 T5. а) 1-2 – изотерма; 2-3 – изобара; 3-1 – изохора.б) V2 > V1, p2 < p1, T2 = T1; V3 < V2, p3 = p2, T3 < T2; V1 = V3, p1 > p3, T1 > T3;pV2 Vp; 3-1 3 = .в) 1 – 2 p1V1 = pV ; 2-3=T2 TT3 Tm RTmRT ; p =;M VMГрафик 1 соответствует большему объему, график 2 – меньшему.627 а) для обоих процессов верно: pV =111m RTmRT ; p =;M VMГрафик 1 соответствует меньшей массе, график 2 – больше массе.m RTmRT ; p =628 а) Для обоих процессов верно: pV =;M VMГрафику 1 соответствует большему весу поршня, графику 2 – меньшему.m RTm;б) Для обоих процессов верно: pV =RT ; p =M VMГрафику 1 соответствует меньшая масса, графику 2 – большая масса.m RTm629 а) Для обоих процессов верно: pV =RT ; p =;M VMГрафику 1 соответствует меньшая температура, графику 2 – большаятемпература.m RTmб) Для обоих процессов верно: pV =RT ; p =;M VMГрафику 1 соответствует меньшая масса, графику 2 – большая масса.630 1-2 объем постоянен; 2-3 объем увеличивается; 3-4 объемувеличивается; 4-1 объем уменьшается.631 1-2 давление постоянно; 2-3 давление растет; 3-4 давление растет;4-1 давление уменьшается.632б) Для обоих процессов верно: pV =νRT , тоVминимальный объем соответствует максимальному наклону прямой p = αT,максимальный – минимальному.νRб) Т.к.
изобарический процесс описывается уравнением p =T , тоVминимальное давление соответствует максимальному наклону прямой p =αT, максимальный – минимальному.633 Истечение жидкости прекратится, потому что давление внутри бака,складывающееся из давления воздуха, которое уменьшается с истечениема) Т.к. изохорический процесс описывается уравнением112p=жидкости и давление столба жидкости, которое также уменьшается систечением жидкости, станет равно атмосферному давлению.
Дляпродолжения истечения необходимо разгерметизировать бак.634 V1 = 0,5 л; V2 = 0,3 л; р0 = 100 кПа; р = 80 кПа; ∆V - ?Т.к. процесс изотермическийp(V1 – V2) р0 = (V1 – V2′)р; V2′ = V1 - 0 (V1 – V2);p∆V = V2 - V2′= V2 +p0(V1 – V2) – V1 = 0,3 л +p= 0,05 л.635 l = 1 м; h = 20 см = 0,2 м; ∆h = 10 см; р - ?Из условия равновесия:р1 = ρgh + p2l−hl −hp1S − ∆h = pS2 2100кПа(0,5 л – 0,3л) – 0,5 л =80 КПаl−hl −hp2S − ∆h = pS2 2l −h2l−hl−h; p2 = p;⋅=p2 l − h − 2∆hl − h − 2∆hl − h + 2 ∆h4∆hl −hl−hp= ρgh;; p (l − h ) ⋅= ρgh + pl − h − 2∆hl − h + 2∆h(l − h) 2 − 4∆h 2p1 = p[]кгм1,36 ⋅ 104 3 ⋅ 10 2 ⋅ 0,2 м 0,82 − 4 ⋅ 0,12 м 2ρgh (l − h )2 − 4∆h 2мсp=== 51 кПа.4 ∆ h (l − h )4 ⋅ 0,1м ⋅ 0,8 м636 l = 1,73 м; h = 30 см = 0,2 м; р2 = 8 кПа; ∆h - ?р2 + ρgh = p1;l −h l-hl −h l-hp2S − ∆h ; p1S − ∆h ; = pS = pS 2222[]p1 l − h + 2 ∆hl − h + 2 ∆h=; p1 =p2 ;l − h − 2 ∆hp2 l − h − 2 ∆hp 2 + ρgh =l − h + 2∆hp2 ;l − h − 2∆hρgh4∆h=;l − h − 2∆hp24p2∆h = ρghl - ρgh2 – 2 ρgh∆h; (4p2 + 2ρgh) ∆h = ρgh(l – h);113ρ gh( l - h)∆h ==4 p + 2 ρ gh1141,36 ⋅ 10 4кгм3⋅ (1,73 м − 0,3 м ) ⋅ 0,3 м ⋅ 104 ⋅ 8 ⋅ 10 3 Па + 2 ⋅ 1,36 ⋅ 10 4 Па ⋅ 10мс2мс 2 ≈ 0,51 м.⋅ 0,3 м637 р – давление пузырька, V – его объем, р = рист.
– рложн.Из конструкции барометра следует ∆V ∼ ∆рложн. = -α∆ рложн.AAmpV =; V2 =;RT = const = A; V1 =p1p2nV1 – V2 = α(pл2 – рл1); 11 11 = α ( р л 2 − р л1 ); АА−− = α (736 − 748); 755 − 748 740 − 736 р1 р 2 VАА121;= 3;== 112; р3 = ри3 – рл3 =p и 3 − р л3V3Aα 3 / 28V3 = α (p л2 - р л3 ) + V2 = α (p л2 - р л3 ) +pи31=− р л3α (p л2 - р л3 ) +Ap2Ap2 = pи2 – рл2 = 740 – 736 = 4;=A;p2α1( p л 2 + р л3 ) +;Ap21α;=A 112ри3 = 760, рл3 - ?111(736 − р л3 ) + ;=760 − р л3 1124112 = 736 ⋅ 760 – (736 + 760) рл3 + рл 23 + рл 23 + 28760 – 28рл3рл 23 - 1524рл3 + 580528 = 0рл31 = 772,8 рл32 = 751,25 но рл3 < 760 ⇒ pл3 = 751,25 мм рт.ст.638 Объем воздуха уменьшается на ∆V, тогда ртути можно долить∆V + 2V; ∆V – займет место воздуха и 2V кол-во ртути заливающее вторуютрубку до верху.Vg 13600 ⋅10 −5 ⋅ 9,82V== 13600 Па ; pV = const; ∆p = ρS2S10 − 4pV;(p + ∆p) (N - ∆V) = pV; ∆V = V p + ∆p∆p = ρgh; h =pV10 5 ⋅10 −5= 3 ⋅10 −5 −= 2,12 ⋅10 −5 м 3 .5p + ∆p10 + 13600m = pV = 13600 ⋅ 2,12 ⋅ 10-5 = 0,288 кг.639 V1 = 5000 л = 5 м3; V2 = 200 л = 0,2 м3; h = 100 м; р0 = 105 Па; р - ?(р0 + ρgh) (V1 + V2) = pV2;V + V2кгм= 26 ⋅ (0,1МПа + 10 3+ 10⋅10 2 м) =p = (р0 + ρgh) 132V2мс∆V + 2V = 3V -= 2,6 ⋅ 1,1 МПа = 28,6 МПа.115640 l = 25 см = 0,25 м; r = 1 см = 10-2 м; ∆l = 8 cм = 8 ⋅ 10-2 м; р0 = 105 Па; Етр-?lТ.к.