В герметически закрытом сосуде в воде плавает кусок льда массой $M = 0,1 кг$, в который вмерзла дробинка массой $m = 5 г$. Какое количество тепла нужно затратить, чтобы дробинка начала тонуть? Плотность свинца $11,3 г/см^{3}$, плотность льда $0,9 г/см^{3}$, теплота плавления льда $3,3 \cdot 10^{5} Дж/кг$. Температура воды в сосуде равна $0^{\circ}C$.
Подробнее
В цилиндре с поршнем находится вода, внутри которой в начальный момент имеется полость объема $V$ (рис.). Давление паров в полости пренебрежимо мало. Поршень оказывает на воду постоянное давление $р$. Какую кинетическую энергию приобретает вода в момент, когда полость исчезнет? Начальная скорость частичек воды равна нулю. Силу тяжести не учитывать.
Подробнее
В камеру сгорания реактивного двигателя (рис.) поступает в секунду масса $m$ водорода и необходимое для полного сгорания количество кислорода. Площадь сечения выходного отверстия сопла двигателя $S$, давление в этом сечении $p$, абсолютная температура $T$. Определить силу тяги двигателя.
Подробнее
В расположенном горизонтально цилиндре (рис.) слева от закрепленного поршня находится 1 моль идеального газа. В правой части цилиндра вакуум, а пружина, расположенная между поршнем и стенкой цилиндра, находится в недеформированном состоянии. Цилиндр теплоизолирован от окружающей среды. Когда поршень освободили, объем, занимаемый газом, увеличился вдвое. Как изменится температура газа и его давление? Теплоемкости цилиндра, поршня и пружины пренебрежимо малы.
Подробнее
Для дальней космической связи используется спутник объемом $V = 1000 м^{3}$, наполненный воздухом, находящимся при нормальных условиях. Метеорит пробивает в корпусе спутника отверстие площадью $S = 1 см^{2}$. Оценить время, через которое давление внутри спутника изменится на 1 %. Температуру газа считать неизменной.
Подробнее
В стакан налиты две несмешивающиеся жидкости: четыреххлористый углерод $(CCl_{4})$ вода. При нормальном атмосферном давлении четырех хлористый углерод кипит при 76,7 °С, а вода - при 100 °С. При равномерном нагревании стакана в водяной бане кипение на границе раздела жидкостей начинается при температуре 65,5 °С. Определить, какая из жидкостей быстрее выкипает при таком «пограничном» кипении и во сколько раз. Давление насыщающих паров соды, при 65,5 °С составляет 192 мм рт. ст.
Подробнее
Стенки сосуда, в котором находится газ температуры $T$, имеют температуру $T_{c}$.
В каком случае давление газа на стенки сосуда больше: когда стенки сосуда холоднее таза ($T_{c}
T$)?
Подробнее
С $n$ молями идеального газа совершен круговой процесс (цикл) 1 - 2 – 3 – 4 - 1, состоящий из двух изобар 2 – 3 и 4 - 1, изохоры 1 - 2 и некоторою процесса 3-4, изображенного на $pV$ - диаграмме прямой линией (рис.). Температуры газа в состояниях 1,2,3 равны $T_{1},T_{2},T_{3}$ соответственно, точки 2 и 4 лежат на одной изотерме.
Определите работу $A$ газа за цикл.
Подробнее
С 3 молями идеального одноатомного газа совершен цикл, изображенный на рис. Температуры газа в различных состояниях равны: $T_{1} = 400 К, T_{2} = 800 К, T_{3} = 2400 К$ и $T_{4} = 1200 К$.
Найдите работу $A$ газа за цикл.
Подробнее
Определите работу $A$, которую совершает идеальный газ в замкнутом цикле $1 \rightarrow 4 \rightarrow 3 \rightarrow 2 \rightarrow 1$, изображенном на рис., если $p_{1} = 10^{5} Па, p_{0} = 3 \cdot 10^{5} Па, p_{2} = 4 \cdot 10^{5} Па, V_{2} - V_{1} = 10 л$ и участки цикла 4 - 3 и 2 - 1 параллельны оси $V$.
Подробнее
Над газом совершают два тепловых процесса, нагревая его из одного и того же начального состояния до одинаковой конечной температуры. На $pV$-диаграмме процессы изображаются прямыми линиями 1-3 и 1-2 (рис.).
Определите, при каком из процессов газу сообщается большее количество теплоты.
Подробнее
Сосуд вместимостью $V= 30 л$ разделен на три равные части неподвижными полупроницаемыми тонкими перегородками (рис.). В левую часть вводят $m_{H_{2}} = 30 г$ водорода, в среднюю $m_{O_{2}} = 160 г$ кислорода и в правую $m_{N_{2}} = 70 г$ азота. Через левую перегородку может диффундировать только водород, через правую - водород и азот.
Какое давление будет в каждой из трех частей сосуда после установления равновесия, если он поддерживается при постоянной температуре $T = 300 К$?
Подробнее
Спускаемый аппарат космического корабля приближается к поверхности планеты по вертикали с постоянной скоростью, передавая на борт корабля данные о наружном давлении. График зависимости давления (в условных единицах) от времени приведен па рис.. Опустившись на поверхность планеты, аппарат измерил и передал на борт данные о температуре: $T=700 К$ и ускорении свободного падения: $g=10 м/с^{2}$. Определите:
скорость $v$ спуска аппарата, если известно, что атмосфера планеты состоит из углекислого газа $CO_{2}$;
температуру $T_{h}$ на высоте $h =15 км$ над поверхностью планеты.
Подробнее
В вертикальном цилиндре вместимостью $V$ под невесомым поршнем находится $n$ молей идеального одноатомного газа. Газ под поршнем теплоизолирован. На поршень положили груз массой $M$, в результате чего поршень переместился на расстояние $h$.
Определите конечную температуру газа $T_{к}$, установившуюся после перемещения поршня, если площадь поршня равна $S$, атмосферное давление $p_{0}$.
Подробнее
В вертикальном цилиндре с площадью поперечного сечения $S$ под поршнем, масса которого равна $M$, находится 1 моль идеального одноатомного газа. В некоторый момент времени под поршнем включается нагреватель, передающий газу за единицу времени количество теплоты $q$.
Определите установившуюся скорость $v$ движения поршня при условии, что давление газа под поршнем постоянно и равно $p_{0}$, газ под поршнем теплоизолирован.
Подробнее
