Вода и водяной пар находятся в цилиндре под поршнем при температуре $t = 110^{ \circ } С$. Вода занимает при этом $\eta = 0,1$% объема цилиндра. При медленном изотермическом увеличении объема вода начинает испаряться. К моменту, когда она вся испарилась, пар совершил работу $A = 177 Дж$, а объем, который он занимал, увеличился на $\Delta V = 1,25 л$. Найдите давление, при котором производился опыт. Сколько воды и пара было в цилиндре в начальном состоянии? Плотность воды $\rho_{в} = 10^{3} кг/м^{3}$.
Подробнее
В парной бани относительная влажность воздуха составляла $\phi_{1} = 50$% при температуре $t_{1} = 100^{ \circ} С$. После того как температура уменьшилась до $t_{2} = 97^{ \circ } С$ и пар «осел», относительная влажность воздуха стала $\phi_{2} = 45$ %. Какая масса воды выделилась из влажного воздуха парной, если ее объем $V = 30 м^{3}$? Известно, что при температуре $97^{ \circ } С$ давление насыщенного пара на 80 мм рт.ст. меньше, чем при температуре $100^{ \circ } С$.
Подробнее
В цилиндре под поршнем находятся $\nu_{1} = 0,5 моль$ воды и $\nu_{2} = 0,5 моль$ пара. Жидкость и пар медленно нагревают в изобарическом процессе так, что в конечном состоянии температура пара увеличивается на $\Delta T$. Сколько тепла было подведено к системе жидкость-пар в этом процессе? Молярная теплота испарения жидкости в заданном процессе равна $\Lambda$. Внутренняя энергия $\nu$ молей пара равна $U = 3 \nu RT$ ($R$ - универсальная газовая постоянная).
Подробнее
Температура воздуха в комнате была $t_{1} = 14^{ \circ} С$, относительная влажность составляла $\phi_{1} = 60$ %. В комнате затопили печь, и температура воздуха повысилась до $t_{2} =22^{ \circ} С$. При этом некоторая часть воздуха, вместе с содержащимся в нем паром, ушла наружу, и давление в комнате не изменилось. Определите относительную влажность воздуха в комнате при температуре $t_{2}$. Давления насыщенного пара при температурах $t_{1}$ и $t_{2}$ равны $p_{н1} = 1,6 кПа$ и $p_{н2} = 2,67 кПа$ соответственно.
Подробнее
В ресторане «Седьмое небо», расположенном на высоте $H = 300 м$, вода закипает при температуре $t = 99^{ \circ } С$. Давление воздуха в изотермической атмосфере меняется с высотой $h$ по закону $p(h) = p(0)e^{ \frac{-Mgh}{RT}}$, где $p(0)$ - атмосферное давле ние у поверхности, $M = 29 г/моль$ - средняя молярная масса воздуха, $g = 9,8 м/с^{2}, R = 8,31 \frac{Дж}{моль \cdot К}, T = 290 К$. Считая, что малые относительные изменения давления и температуры насыщенного водяного пара связаны формулой $\frac{ \Delta p_{н}}{p_{н}} = C \frac{ \Delta T_{н} }{T_{н} }$, найдите величину константы $C$. Указание: для $x \ll 1$ можно воспользоваться приближенной формулой $e^{-x} = 1 - x$.
Подробнее
Плоский конденсатор с площадью пластин $S$ и расстоянием между ними $d$ подключен к источнику с постоянной ЭДС $\mathcal{E}$ (рис.). Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы в пространство между пластинами конденсатора ввести металлическую пластину толщиной $L$ ($L < d$)? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.
Подробнее
Батарея с ЭДС $\mathcal{E}$ подключена к удерживаемым неподвижно пластинам 1 и 3 плоского конденсатора (рис.). Площадь пластин $S$, расстояние между ними $d$. Посередине между этими пластинами расположена закрепленная неподвижно металлическая пластина 2, на которой находится заряд $Q$. Пластину 1 отпускают. Какую работу совершит батарея к моменту соударения пластин 1 и 2? Чему будет равна в этот момент кинетическая энергия пластины 1? Силой тяжести и внутренним сопротивлением батареи пренебречь.
Подробнее
Три тонкие незаряженные металлические пластины площадью $S$ каждая расположены на расстоянии $d$ друг от друга, причем $d$ много меньше размеров пластин. К пластинам 2 и 3 подсоединили батарею с ЭДС $\mathcal{E}$ (рис.). Пластине 1 сообщили заряд $q_{0}$ и замкнули ключ К. Определите заряд пластины 3 после замыкания ключа.
Подробнее
Четыре одинаковые металлические пластины расположены на равных расстояниях $d$ друг от друга (рис.). Площадь каждой пластины $S$. Пластины 1 и 3 подсоединены через ключ К к батарее с постоянной ЭДС $\mathcal{E}$, а пластины 2 и 4 закорочены через идеальную катушку с индуктивностью $L$. Ключ К замыкают. Определите заряды на пластинах в тот момент, когда ток через катушку будет максимален. Определите также величину этого тока. Расстояние $d$ между пластинами мало по сравнению с их размерами.
Подробнее
При производстве полиэтиленовой пленки широкая лента пленки протягивается по роликам со скоростью $v = 15 м/с$ (рис.). В процессе обработки (из-за трения) на поверхности пленки накапшва ется равномерно распреде-пенный поверхностный заряд. Определите максимальное значение индукции магнитного поля вблизи поверхности пленки, учитывая, что при напряженности электрического поля $E_{пр} = 30 кВ/см$ в воздухе возникает электрический разряд - пробой. Указание: индукция магнитного поля вблизи провода с током $I$ равна $B = \frac{ \mu_{0}I }{2 \pi r}$, где $r$ - расстояние до оси провода.
Подробнее
На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит тонкий металлический обруч массой $M$ и радиусом $a$. Обруч находится в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией $B$. Какой силы ток нужно пропустить вдоль обруча, чтобы он начал приподниматься?
Подробнее
На горизонтальном непроводящем диске по его диаметру укреплен тонкий металлический стержень АС (рис.). Диск находится в однородном магнитном поле с индукцией, равной $B = 10^{-2} Тл$ и перпендикулярной плоскости диска, и совершает крутильные гармонические колебания относительно вертикальной оси, проходящей через центр диска О: $\phi(t) = \phi_{0} \sin \omega t$. Длина стержня $L = a + b$, где $a = 0,5 м$ и $b = 1,0 м$. Определите максимальную разность потенциалов между концами стержня А и С, если $\phi_{0} = 0,6 рад$ и $\omega = 0,2 с^{-1}$.
Подробнее
На горизонтальной поверхности стола закреплена тонкая проводящая квадратная рамка со стороной $a$ (рис.). На рамке лежит стержень массой $M$, расположенный параллельно боковым сторонам рамки на расстоянии $b = \frac{a}{4}$ от одной из сторон. а Рамка и стержень изготовлены из одна о куска провода с омическим сопротивлением единичной длины $\rho$. В некоторый момент включается однородное магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости рамки. Какую скорость приобретет стержень за время установления магнитного поля, если установившееся значение индукции равно $B_{0}$? Смещением стержня за время установления магнитного поля и трением между стержнем и рамкой пренебречь.
Подробнее
Вакуумный плоский диод, в котором расстояние между катодом и анодом равно $d$, находится в однородном магнитном поле, индукция которого равна $B$ и направлена параллельно плоскости электродов. При каком минимальном напряжении на диоде электроны с поверхности катода смогут достичь анода? Электроны у поверхности катода считать неподвижными, а полем тяжести пренебречь.
Подробнее
Параллельный монохроматический пучок света падает нормально на одну из поверхностей прозрачного клина с углом скоса $\alpha$ (рис.). Определите угол отклонения светового пучка после прохождения клина, если показатель преломления материала клина равен $n$.
Подробнее