Задача по физике - 9788
Перевёрнутая вниз горлышком колба с гелием погружена в жидкость плотности $\rho$. Объём гелия в ней $V$ удерживают неизменным при остывании гелия, медленно поднимая колбу. Какое количество тепла отдал гелий, когда колба поднялась на $h$? Ускорение свободного падения $g$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9793
Сосуд объёма $V_{0}$ заполнен гелием с температурой $T_{0}$. Он соединён трубкой с цилиндром, на дне которого лежит массивный поршень, выше вакуум. Кран в трубке открывают, и поршень начинает медленно подниматься. Когда в цилиндре оказался объём $V$ гелия, поршень остановился. Найдите конечную температуру гелия. Трения между поршнем и цилиндром нет. Теплообменом гелия с поршнем, цилиндром и сосудом пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9797
Дно у кастрюли состоит из сваренных между собой медной и стальной пластин. Найти температуру на стыке пластин, если в кастрюле кипит вода, а температура варочной поверхности $t = 300^{ \circ} C$. Толщина медной пластины $h_{м} = 7 мм$, стальной $h_{с} = 3 мм$. Теплопроводность меди равна $400 Вт/(м \cdot К)$, стали - $70 Вт/(м \cdot К)$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9799
При морозе $-10^{ \circ} С$ на поверхности пруда за одни сутки нарастает слой льда толщиной 11 см. Оцените, на какой глубине в средних широтах можно закапывать без дополнительной теплоизоляции металлические трубы водопровода, чтобы избежать замерзания воды?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9809
Вода с температурой $T_{0} = 20^{ \circ} С$ течет по трубе постоянного сечения $2,38 см^{2}$. На участке трубы длиной $L = 1 м$ включен нагреватель.
а) Известно, что температура той воды, которая находится внутри нагревателя, увеличивается на $1^{ \circ} С$ каждые 2 секунды. Какая тепловая мощность $N$ передается нагревателем воде?
б) На расстоянии $2L$ от нагревателя расположен датчик температуры, который показывает температуру воды в градусах Цельсия. Из-за перепадов давления скорость жидкости $\vec{u}$ в трубе изменялась так, как показано на графике справа. Изобразите на той же, от 0 до 20 мин, шкале зависимость показаний датчика температуры от времени. Плотность р и теплоемкость C воды считать постоянными. Теплообменом воды с окружающей средой (кроме нагревателя) пренебречь.
Подробнее
а) Известно, что температура той воды, которая находится внутри нагревателя, увеличивается на $1^{ \circ} С$ каждые 2 секунды. Какая тепловая мощность $N$ передается нагревателем воде?
б) На расстоянии $2L$ от нагревателя расположен датчик температуры, который показывает температуру воды в градусах Цельсия. Из-за перепадов давления скорость жидкости $\vec{u}$ в трубе изменялась так, как показано на графике справа. Изобразите на той же, от 0 до 20 мин, шкале зависимость показаний датчика температуры от времени. Плотность р и теплоемкость C воды считать постоянными. Теплообменом воды с окружающей средой (кроме нагревателя) пренебречь.
Подробнее
Задача по физике - 9813
Сосуды в виде куба с ребром а и параллелепипеда с рёбрами $2a \times a \times a$ полностью заполнены водой и погружены в проточную воду с температурой $t_{0} = 7^{ \circ} C$. Нагреватель в первом сосуде передаёт воде в нём тепловую мощность $N$, а нагреватель во втором сосуде - мощность $N_{2} = 2N$. Найдите температуру $t_{2}$ воды во втором сосуде, если температура воды в первом $t_{1} = 15^{ \circ} С$. Поток тепла через единицу площади стенки сосуда пропорционален разности температур воды внутри и снаружи.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9818
Твёрдую двуокись углерода называют сухим льдом, потому что он превращается в газ, минуя жидкое состояние. В любом месте с единицы поверхности сухого льда испаряется за единицу времени одна и та же масса $q$ углекислого газа $CO_{2}$. Кубик сухого льда со стороной $L$, подвешенный на нити, полностью испаряется за время $t_{0} = 45 минут$. Через сколько минут испарится подвешенный на нити цилиндр радиуса $R = 3L$ и высоты $H = 4L$?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9842
Рассеянный лаборант наполнил жидкостью два одинаковых сосуда, поставил их на две включенных плитки и ушел. Когда через 20 минут лаборант вернулся, часть жидкости в сосуде, стоявшем на плитке 1, уже испарилась, а второй сосуд был еще полным. Он убрал кипящий сосуд, поставил на его место сосуд с плитки 2 и опять ушел. Вернувшись через 15 минут, он обнаружил, что теперь из второго сосуда выкипело столько жидкости, сколько из первого в прошлый раз. Найдите отношение мощностей плиток, если теплообменом с окружающей средой и испарением жидкости ниже температуры кипения можно пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9851
Воздух с примесью угарного газа стационарно протекает по трубе сечения $S$. При прохождении слоя пористого катализатора угарный газ окисляется кислородом воздуха и превращается в углекислый газ в результате реакции: $2CO + O_{2} = 2CO_{2}$. Какое количество молей угарного газа за единицу времени вступает в реакцию? Давление, температура и скорость воздуха на входе $P_{0}, T_{0}$ и $V_{0}$, а на выходе $P, T$ и $v$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9855
Посередине теплоизолированного цилиндра стоит поршень. Слева от него - гелий при температуре $T_{1}$ и давлении $P_{0}$, справа - азот при температуре $T_{2}$ и таком же давлении. Каким станет давление газов после установления теплового равновесия? У гелия в объёме $V$ при давлении $P$ внутренняя энергия $U_{1} = (3/2)PV$, у азота $U_{2} = (5/2)PV$. Передачей тепла цилиндру и поршню и трением между ними пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9858
В вертикальный длинный цилиндрический сосуд с воздухом вставлен герметичный поршень массы $M$ сечением $S$. Вначале поршень покоился. Поршню рывком сообщили направленную вверх скорость $U_{0}$, которая при дальнейшем движении не изменялась. С какой массовой скоростью (в кг/с) надо подавать в цилиндр воздух, чтобы обеспечить такое движение поршня? Атмосферное давление $P_{0}$. Трением пренебречь. Ускорение свободного падения $g$. Считать температуру постоянной и равной $T_{0}$. Молярная масса воздуха $\mu$, универсальная газовая постоянная $R$.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9888
В двух стаканах находится одинаковое количество некой жидкости: в одном стакане с температурой $T_{1} =80^{ \circ} C$, в другом - с комнатной температурой $T_{2} =20^{ \circ} C$. После того как в горячий стакан опустили ложку, первоначально имеющую комнатную температуру $T_{2}$, температура стакана понизилась до $T_{3} = 70^{ \circ} C$. Какой станет температура в стакане с холодной жидкостью $T_{x}$, если в него перенести ложку из горячего стакана? Обменом теплом с окружающей средой пренебречь.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9889
Имеется 10 одинаковых флаконов с жидкостью. Они хранятся внутри ящика, из которого тепло наружу не выходит. Для лучшего хранения каждый флакон надо на некоторое время нагреть до температуры $+90^{ \circ} С$. Для этого взяли первый флакон и нагрели его до нужной температуры, затратив на это количество теплоты $Q=30 кДж$. Затем поставили его внутрь ящика и подождали, пока температуры всех флаконов не выровнялись за счет теплообмена. Затем взяли флакон 2 и проделали с ним ту же самую процедуру, включая последующее выравнивание температур, и т.д. Какое количество теплоты потребуется для прогрева 10-го флакона?
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9910
Маятник в виде медной гирьки, подвешенной на тонкой, невесомой и нерастяжимой нити, сделанной из материала, не проводящего электрический ток и тепло, помещен в вакуум. Маятник движется в неоднородном магнитном поле (например, в поле постоянного магнита) в плоскости, перпендикулярной силовым линиям магнитного поля. В начальный момент маятник отклонен на угол $60^{ \circ}$ от положения равновесия, а его температура равна $20^{ \circ} С$. Какова будет температура маятника в момент, когда он остановится? Длина маятника $l = 1 м$, ускорение свободного падения $g = 9,8 м/с^{2}$, темплоемкость меди $c = 0,386 Дж/г \cdot К$. Предполагается, что напряженность магнитного поля не изменяется.
Подробнее
Подробнее
Задача по физике - 9963
Два мыльных пузыря расположены таким образом, что часть пленки у них общая (рис.).
1. Зная радиусы $r_{1}$ и $r_{2}$, найти радиус кривизны $r_{12}$ пленки, разделяющей пузыри.
2. Предположим, что $r_{1} = r_{2} = r$. Какой радиус имели пузыри, прежде чем они слились? Какой радиус будет иметь пузырь, образующийся после того, как лопнет пленка, отделяющая два первоначальных пузыря?
Избыточное внутреннее давление в пузыре зависит только от поверхностного натяжения мыльной пленки и радиуса пузыря. Кроме того, предполагается, что избыточное давление внутри пузырей намного меньше, чем давление воздуха вне пузырей, в связи с чем сумму объемов газов в пузырях можно считать неизменной.
Примечание. Объем газа в части шара, характеризующейся параметрами $d$ и $R$ (рис.), составляет
$\frac{1}{3} \pi (2R^{3} - 3R^{2}d + d^{3})$.
Подробнее
1. Зная радиусы $r_{1}$ и $r_{2}$, найти радиус кривизны $r_{12}$ пленки, разделяющей пузыри.
2. Предположим, что $r_{1} = r_{2} = r$. Какой радиус имели пузыри, прежде чем они слились? Какой радиус будет иметь пузырь, образующийся после того, как лопнет пленка, отделяющая два первоначальных пузыря?
Избыточное внутреннее давление в пузыре зависит только от поверхностного натяжения мыльной пленки и радиуса пузыря. Кроме того, предполагается, что избыточное давление внутри пузырей намного меньше, чем давление воздуха вне пузырей, в связи с чем сумму объемов газов в пузырях можно считать неизменной.
Примечание. Объем газа в части шара, характеризующейся параметрами $d$ и $R$ (рис.), составляет
$\frac{1}{3} \pi (2R^{3} - 3R^{2}d + d^{3})$.
Подробнее