Физика-10- Мякишев-2009-ГДЗ (991543), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Учитывая знаки, запишем моменты сил: М = Р1; М = — тФ вЂ”; ! 2 Теперь правило моментов сил запишется так: т» 14кг 10м/с Р1 — т3 — =0-ьР= — = = 70Н. 2 2 2 Ответ: Р = 70 Н. 8. Дано: Решение: Р Так как при равновесии Р твердого тела сумма моментов А в всех внешних сил, действую- 2 1 щих на него относительно 3 3 любой оси, равна нулю, то выберем оси вращения в точ- ках А и В. Запишем второе условие равновесия твердого тела: А: Р,1 + глд - 1 = О„ 2 3 1 В:Р,1+тя-1=0; 3 Учитывая знаки уравнения имеют вид: 2 2 А: Р,1 — тя — 1 = 0 -> Р, = — тя: 3 ' 3 1 1 В: Рà — тд — 1 = О -э Р = — тя.
3 3 Вычисления: Р, "- — 60 кг 10 м/с' = 200 Н; 1 3 Р, = — 00 кг 10 м/с' = 400 Н. 2 3 Ответ: Р, = 200 Н; Р,= 400 Н. Упражнение 11 Решение: Объем У слоя масла равен произведению площади его поверхности 8 на толщину Ф слоя, т.е. г =Яд — ОБ=У/д(см. пиастр.154303).
Вычисления: 2 10 м' =12 ми 1,7 10 ~м Ответ: не более 12 м'. 1. Дано: 2. Относительная атомная масса водорода равна 1,00797. Следовательно, относительная малярная масса водорода равна: М„= 2 1,00797 = 2,01394 = кг кг 2; Малярная масса водорода: М 10 ' 2 — 0,002 —, моль моль кг кг Длягелия: М„=4,0026 = 4~М 10 г 4 = 0,004 —. моль моль Ответ: М(Нг) 0,002 —; М(Не) = 0,004 моль моль 3. Дано: Решение: К т Так как количество вещества ч = — = —, А т Ф„ огг' а то отсюда гг/ = "; тогда К, = М ' М, л~ Ф )г/, Мг "/г кг М 12'01115 12* Мг 12 10 г моль ' кг М 2 15Л004 32 Мг 32 10 Вычисления: Мь 12кг.32 10 'кг/моль г/г 16кг 12 10 'кг/моль Опгвет: В два раза.
4. Дано: б. Дано: 6.Дано: Решение: т ч = —, где М вЂ” малярная масса воды (см. ре- М' кг шение задачи 1 стр. 172.); М = 18 10-' —; моль ч= 10 "кг 0,056 моль. 18.10 гкг/моль Огнвет: ч 0,056 моль. Решение: А кг Ф= — ", где М=32 10 '— М моль (см. решение задачи 3.). Вычисления: 10 ' кг 6,02 10" моль ' 32 10 'кг/моль Ответ: И= 1,88 10'г, Решение: Так как в одном моле азота находится число Авогадро частиц, то: 0 00465.10-гг М 6,02 10" моль ' 4,6510 мкг. Ответ: т 4,65 10 "кг. 7. Дано: Решение: т1ч' А Ф = — а, где т = ру; Ф = р М ' ' М Вычисления: 9 10 кг/м .1м 6,02 10м моль ' 6,35.10 2кг моль ' Ответ: Ф = 8,5.10м.
8. Дано: 9. Дано: 10. Дано.' 11. Дано: И=1„2л= ш 1 2 ° 10-э мэ, Я 3. 10м. р = 10' Па Š— 7 Решение: Р А Ф = — ' — > У= — (см. предыдущую задачу); р/7. Поскольку алмаз состоит нз атомов углерода, то кг малярная масса углерода М = 12 ° 10 ' моль Вычисления: 10м 12 10 кг моль ' 3,5 10 кг/м' 6,02 10ммоль ' Ответ:1' 5,7 10'и'.
Решение: ЗапишемосновноеуравнениеМКТ: 1 -2, 1 — 2 р = — т,по .Тогда р, = — т,п,о,.„р, = — т,пр,; 3 3 3 Разделив первое уравнение на второе, получим: = —, = 3 -+ р = —, т. е. — = — — давление Р пА Р~ Р2 р, п.,о,' 3 Р, 3 уменьшится в 3 раза. Ответ: давление уменьшится в 3 раза. Решение: Давление под которым находится гэз в сосуде найдем по формуле основного уравнения МКТ: 1, 5 10 мкг 3 10мм' 10ем~/с~ р= — т по 3 3 = 5 10~Па. Ответ:р=5 10'Па. Решение: Из формулы связи давления со средней кине- 2 тической энергией молекул, имеем: р = — пЕ, 3 Ф 2 Ф вЂ” — ЗР1г где и= —,тогда: р=- — Е -э Е= —.
ЗУ ЗФ Вычисления: — 3 10'Н/м 1,2 10 м' 2 3 10" Ответ: Е= 6 10 "Дж. 12. Дано: Решение: йг р= — т,ай =- — й = — —, 3 3 )г 3 е' гдет=т Ж; ЗРУ Отсюда й Вычисления: 3.2 10'Н/и' 4,9м' й' = бкг Ответ: о' = 4,9 10' и'/с'. Упражнение 12 1. Так как температура увеличена в два раза, то соответственно и значение 6(6 = ИТ) увеличится в два раза, и тогда )г будет равно 2,75 10 ' Дж/К. 2. Дано: Решение: Средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул равна: Е = — )гТ= —.1,38 10"мДж/К 290К= 3 3 2 2 6 10 иДж.
Ответ: В 6 10 "Дж. 3. Дано; Решение: Запишем выражение, показывающее зависимость давления газа от концентрации и температуры: р = н)гТ, учитывая, что и = М/ г', получим: м ру р= — аТ -г~У= —. У МТ Вычисления: Н/м и Дж Дж/К К Дж 13 10чи 10 г 1Ю)= ' = 3,14 104. 1,38 10" 300 Отвеин 1ч 3,14 104 4. Дано: 5. Дано: В. Дано: Решение: 1) Найдем число молекул в комнате: Р= и ЙТ = — '*нТ -+Ф = — ~-; Ф, РУ 1 1 2) Определим число молекул в воде: 5/ ш РУ Р ~77» э +)7 А А Вычисления: Ф 10'Н/м' 50м' -1,2.10м.
1,38.10 "Дж/К.29ЗК 10'кг/м' 2.10 'м' 6,02.10" моль ~ ~2 18 10 'кг/моль 0,7 10". Отвею:Ф, 1,2 10э1;Ф,=0,7 10'". Решение: По определению средняя квадратичная 35Т ЗФТ скорость равна: б = — -> т,= —, о' Дж/К К Дж с м'/с' м' Нмс' кгмс' м' с'.м Вычисления: 3 1,38.10" 373 5 3.10-м 540' Ответ: т, = 5,3 10 м кг. Решение: Соотношение между температурой и средней кинетической энергией (соответственно н средней квадратичной скоростью) поступательного движения молекул справедливо ЗАТ и для жидкостей. Поэтому'о = юэ ЗйТ, ЗЗТ М Отсюда о, = — '; б = — ', где в: = —.
35Тл̄— ЗлТэМ„ Тогда: б, = ~ — ' — "-;б, =,~ ) = -"-'Ф 100);. Вычисления Д ж/кг К моль ~ ~Дж ~Йм кг.м.м м кг моль ' 1 кг ) кг М с кг )с' с 655; 658; (658-655)м/с 655м/с Ответ: ~) = 0,5% . Упражнение 13 Решение: Используем закон Бойля-Мариотта. Р,)~, = Р~)", где Р, = Р, + ЬР; Отсюда Р,У, = (Р, + ЬР) ); = Р,); + ЬРЪ"„ Р7~ РРе = аРге~ Р~Р~ гг) = аР)'~ -+ Рб Рь= ЬР Ф' 4кПа бл Вычислен ил: р, = = 12 кПа. 2л Ответ: р, = 12 кПа.
1, Дано: Решение: За короткий промежуток времени температура воздуха изменится незначительно, позтому можно считать, что температура постоянная н процесс изотермический. Запишем закон Бойля — Мариотта, учитывая данные условия задачи: Р,7= ХРР, — «5/= — . Ро) Р7~ 10'Па 0,1м' Вычисления:Х= ',, =20. 5 10зПа 10'и' 2.
Дано: Ответ: Ж = 20. 3. Дано: Решение; Б координатах Р,У изотерма представляет сопя) собой гиперболу РУ" = сопз$ -~ Р = —; Из уравнения Менделеева-Клапейрона: т 1 т Р = — В'Р—, 1 = — В'Р 2,3 10'1Дж) М У' М 2,3.10а Позтому р = У , 10з Па 4 6 2 3 1 53 1 15 1 Р. 10з „з 0,5 1 1,5 2 2,3 273 273 4. Дано: Решение: Так как г'= сопвФ, то применим закон Шарля: — ' = — ', где р, = р, + Ьр, а Т, = Т, + 6Т; Т, Т, р, р, +0,004р, р, р, 1,004 Т, Т+ЛТ Т, Т+ЬТ Т, + ОТ= 1,004 Т,; ОТ = Т;0,004-з Т, = — = — =250 К. ЬТ 1К 0,004 0,004 Ответ: Т, = 250 К. 5. В виду того, что масса газа в двух состояниях не изменяется, можно применить уравнение Клапейрона: — з — = — . Из етого уравнения видно, р1, РУ", Т, ' что если во втором состоянии давление уменьшится, а температура уве- личится„то необходимо„чтобы объем %; увеличивался.
В. Дано: Решение: Запишем уравнение Менделеева- Клапейрона для состояния идеального газа при нор- чВТ, мальных условиях:роУо=чВТ -> з' = Ро Вычисления: 1моль 8,31Дж/К-моль 273К 1,01325 10'Н/и' 22 4. 10-з мз Ответ: Р" 22,4 10 ' м'. 7. Дано: Решение: Допустим площадь класса равна 20 м', а его высота и = 2,5 м.Тогда объем класса получится равным У = Яй = 20 м' 2,5 м — 50 м', Согласно уравнению Менделеева- Клапейрона Ро гМ ро1'= — ВТ, о т= о Вьсчисления: Н м ' м' кг моль ' кг=кг Дж Дж К ' моль"' . К 1,01 10е 50 29.10" = 60. 8,31.
293 Ответ: т 60 кг. 8.Дано: Решение: Из уравнения Менделеева- Клапейрона имеем: т тВТ рУ= — Ят -+М= М ур т рЯТ т.к. — =Р,то: М= —. р Вычисления: кг Дж К м' кг Н м кг и' К моль Н м моль Н моль ' 'Р~~ 2,5 8,31 283 58, 10 а 1„01325 10' Ответ: М = 58 10 ' — . кг моль 9. Дано: Решение: Запишем уравнение газового состояния: ~Х Р), рут, т, т, ' т,р, Вычиелениж 1,35 10е Па 3 10 ем' 273К 728К.1,01325 10'Па Ответ: У, 0,15 м'. 10.
Дано: Решение: Для данной массы газа при Т = сопз1 по закону Вайля — Мариотта: Р,У, = р,р„где е; = —; й т т т р,р, (и= ~ Р1 =Ре ~й= Р1 Р Ь Ре Вычисления: 3,8 10'Па 1,29кг/м' 4 Р1= е 106 Па Ответ: р, 0,49 кг/м'. 11. Рассмотрим изменение трех величин (р, У и Т) на каждом из этапов графика. Этап 1-2: Т вЂ” растет, У в растет(-Т), р = сопе$. Этап 2-3; Т= сопвС,%' — убывает,р — растет(-1/У).
Этап 3-1: Т вЂ” убывает, 1"= сопас,р — убывает (-Т). Характер изменения Т и Ъ'виден прямо из графика; Характер изменения р можно определить из уравнения Менделеева- Клапейрона. Необходимые графики представлены на рисунках. 12. Дано: Решение: Из основного уравнения МКТ имеем: 1 рр= — т,,У К, где т Дг = т. Согласно урав- 3 Ш пения Менделеева — Клапейрона рр = — ВТ, М 1, и ЖГТ поэтому — таз = — ВТ -> о = ~ — .
з и 1М' ГзВТ Ответ: 8 = ~ —. ~м' 13. Дано: Решение: Запишем уравнение Менделеева- Клапейро- на для двух состояний газа: Р,У= ~ВТ,; р,$'= — хВТ,; Учитывая, что М, Уи В вели- чины в данных условиях постоянные, и, раз- делив первое уравнение на второе, получим: — = —, где Лт = т — т, ЛТ = Т вЂ” Т . р, „т, р,,т,* э ~ а.
Отсюда т,=т, — Ат, Т,= т,-ат; ж Т Т, "х- ~, -1-= — --'--.Окончатель- ~-л~' т, т,-ьт Т но, получим: —" = ( -~ )Ф-~~)' э х Рэ 1 аж (Т йт) Вычисления: р, 288К вЂ” — — — 1,7. р, (1-0,4)(288К-8К) Ответ: — = 1,7. , Р1 Рэ Упражнение 14 1. Р Вода в обоих коленах будет находиться на одном 1ь уровне, если давление в обоих коленах трубки одинаково. Это может быть только тогда, когда над поверхностью воды имеется насыщенный пар.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
