С идеальным одноатомным газом проводят замкнутый процесс (цикл) показанный на рисунке. В точке С газ имел объем $V_{C}$ и давление $p_{C}$, а в точке В - объем $V_{B} = 1/2V_{C}$ и давление $p_{B} = 2p_{C}$. Найдите к.п.д. этого цикла и сравните его с максимальным теоретическим к.п.д. цикла, у которого температуры нагревателя и холодильника равны соответственно максимальной и минимальной температурам рассматриваемого цикла.
Подробнее
От сползающего в океан по крутому склону ледника на глубине 1 км откалывается глыба льда - айсберг (его высота меньше 1 км). Какая часть айсберга может расплавиться при всплывании? Температуры льда и воды равны $0^{ \circ} С$.
Подробнее
В вертикальном цилиндре имеется $n$ молей идеального одноатомного газа. Цилиндр закрыт сверху поршнем массы $M$ и площади $S$. Вначале поршень удерживался неподвижным, газ в цилиндре занимает объем $V_{0}$ и имел температуру $T_{0}$. Затем поршень освободили, и после нескольких колебаний он пришел в состояние покоя. Пренебрегая в расчетах, всеми силами трения, а также теплоемкостью поршня и цилиндра, найти температуру и объем газа при новом положении поршня
Вся система теплоизолирована. Атмосферное давление равно $p_{a}$.
Подробнее
Взрывная камера заполняется смесью метана и кислорода при комнатной температуре и давлении $p_{0} = 760$ мм pт. cт. Парциальные давления метана и кислорода одинаковы. После, герметизации камеры в ней происходит взрыв. Найти установившееся давление внутри камеры после охлаждения продуктов сгорания до первоначальной температуры, при которой давление насыщенных паров воды $p_{н} = 17$ мм pт.cт.
Подробнее
Маленькая капля воды падает в воздухе с постоянной скоростью благодаря тому, что на нее со стороны воздуха действует сила трения, вызванная столкновениями молекул воздуха с каплей. Как изменится скорость падения капли при увеличении температуры воздуха?
Испарением капли пренебречь.
Подробнее
Теплоизолированный сосуд объемом $2V$ разделен пополам тонкой перегородкой. В одной половине сосуда находится одноатомный газ с температурой $T_{1}$ и давлением $p_{1}$, в другой половине - другой одноатомный газ с давлением $p_{2}$ и температурой $T_{2}$. Найти установившуюся температуру смеси газов после того, как убрали перегородку.
Подробнее
Для определения отношения теплоемкостей газа при постоянном объеме и при постоянной давлении иногда применяется следующий метод. Определенное количество газа, начальная температура, объем и давление которого равны соответственно $T_{0}, V_{0}$ и $p_{0}$, нагревается платиновой проволокой, через которую в течение определенного времени проходит электрический ток, один раз при постоянном объеме $V_{0}$, причем газ достигает давления $p_{1}$, другой раз при постоянном давлении $p_{0}$, причем объем газа становится равным $V_{1}$. Показать, что $\frac{c_{p} }{c_{V} } = \frac{(p_{1} - p_{0} )V_{0} }{(V_{1} - V_{0} )p_{0} }$.
Подробнее
В длинной пробирке на расстоянии $l_{1}$ от запаянного конца имеется короткий столбик ртути (рис.). Масса ртути $m$. С какой угловой скоростью $\omega$ нужно вращать пробирку вокруг вертикальной оси, чтобы ртуть достигла конца пробирки? Длина пробирки $l$, температура воздуха в пробирке не меняется. Атмосферное давление равно $p_{0}$.
Подробнее
Для получения газов при сверхвысоких температурах и давлениях иногда применяется установка, состоящая из закрытого с одного конца цилиндра-ствола и поршня-пули, влетающей в цилиндр с открытой стороны. При хорошей обработке пули и ствола удается добиться малой утечки газа через зазор благодаря очень высоким температурам сильно сжатые газы в этих условиях еще можно считать идеальными. Оценить верхний предел температуры аргона, подвергнутого сжатию в такой установке, если пуля массы $m = 100 г$ влетает в ствол, имеющий объем $V_{0} = 200 см^{3}$ с начальной скоростью $v = 250 м/с$. Начальные температура и давление газа равны соответственно $T_{0} = 300^{ \circ} К$ и $p_{0} = 1 атм$.
Подробнее
Цилиндр, изготовленный из нетеплопроводящего материала, разделен нетеплопроводящей перегородкой на две части, объемы которых $V_{1}$ и $V_{2}$. В первой части находится газ при температуре $T_{1}$ под давлением $p_{1}$. Во второй части находится такой же газ, но при температуре $T_{2}$ и под давлением $p_{2}$. Какая температура газа установится в цилиндре, если убрать перегородку?
Подробнее
В неотапливаемом помещении работает холодильник с терморегулятором. В момент подключения холодильника к сети температура на улице, в помещении и в холодильнике была одна и та же. Считая температуру на улице постоянной, изобразите приближенно на графиках, как менялась температура в помещении после подключения холодильника Рассмотрите три случая:
1) холодильник пустой:
2) заполнен продуктами;
3) дверца холодильника открыта
Все три графика зависимости температуры от времени начертить на одном рисунке.
Подробнее
Сосуд С (рис.) сообщается с окружающим пространством через малое отверстие. Температура газа в окружающем пространстве $T$, давление $p$. Газ настолько разрежен, что молекулы при пролете в сосуд и из сосуда на протяжении размеров отверстия не сталкиваются друг с другом. В сосуде поддерживается температура $4T$. Каким будет давление в сосуде?
Подробнее
Найти, на какую высоту поднимается жидкость в расширяющемся и суживающемся конических капиллярах. Смачивание полное. Угол при вершине конуса, который образует капилляр равен $2 \alpha$. Этот угол считать малым. Коэффициент, поверхностного натяжения жидкости $\sigma$.
Подробнее
В сосуд с водой опускают Г-образный стеклянный капилляр радиуса $r$, полностью смачиваемый водой (рис.). Зависимости коэффициента поверхностного натяжения воды от температуры показана на рисунке. В каком диапазоне температур вся вода вытечет из сосуда, если $r = 0,1 мм, h = 14,1 см$ и $H = 15 см$? Толщиной стенок капилляра пренебречь.
Подробнее
В воздухе при нормальных условиях молекула сталкивается с другими молекулами, причем путь между столкновениями (длина свободного пробега) равен в среднем $\lambda = 10^{-5} см$. Оцените размер молекулы воздуха.
Подробнее