В сосуд, заполненный эфиром, погружают перевёрнутую пробирку А. Из неё сразу же начинают выходить пузырьки. Если собирать эти пузырьки в первоначально полностью заполненную эфиром пробирку В такого же сечения, но вдвое более длинную, чем А, то из неё окажется вытесненной доля $x = 2/3$ объёма эфира. Объясните это явление и определите давление насыщенных паров эфира. Атмосферное давление $p_{0} = 760 мм рт. ст$.
Подробнее
Два закрытых сосуда ёмкостью $V_{1} = 10 литров$ и $V_{2} = 20 литров$ имеют жёсткие стенки и поддерживаются при одинаковой постоянной температуре $0^{ \circ} C$. Сосуды соединены короткой трубкой с краном. Вначале кран закрыт. В первом сосуде находится воздух под давлением $p_{1} = 2 атм$ при относительной влажности $r_{1} = 20%$. Во втором сосуде находится воздух под давлением $p_{2} = 1 атм$ при относительной влажности $r_{2} = 40%$. Кран постепенно открывают так, что процесс выравнивания давлений в сосудах можно считать изотермическим. Найдите минимальную и максимальную относительную влажность воздуха в сосуде ёмкостью 10 литров.
Подробнее
Раствор этилового спирта в воде, имеющий концентрацию $n = 40%$ по объёму, находится в герметично закрытой бутылке, занимая 90% её объёма. Известно, что раствор заливали в бутылку и закрывали её при температуре $T_{1} = 0^{ \circ} C$ и атмосферном давлении $p_{0} = 10^{5} Па$. Чистый этиловый спирт кипит при этом давлении при температуре $T_{2} = 77^{ \circ} C$. Давление насыщенных паров воды при температуре $T_{2}$ равно $p = 4,18 \cdot 10^{4} Па$. Какое давление установится над жидкостью в этой бутылке при температуре $T_{2}$? Давлением насыщенных паров спирта и воды при $T_{1} = 0^{ \circ} C$, а также растворением воздуха в растворе можно пренебречь.
Подробнее
В покоящемся сосуде объёмом $V = 31 л$ с очень жёсткими и совершенно не проводящими тепло стенками находятся воздух при нормальных условиях и вода в количестве $m = 9 г$. Сосуд практически мгновенно приобретает скорость $u$ и движется поступательно. После установления теплового равновесия воздух в сосуде имеет влажность $r = 50%$. Найдите скорость $u$. Удельная теплота парообразования воды $L = 2,5 МДж/кг$, удельная теплоёмкость воды $C = 4200 Дж/(кг \cdot К)$, давление насыщенных паров воды при нормальных условиях $p = 600 Па$, удельная теплоёмкость воздуха при постоянном объёме $c_{V} = 720 Дж/(кг \cdot К)$, средняя молярная масса воздуха $\mu = 0,029 кг/моль$.
Подробнее
Капля жидкости с коэффициентом поверхностного натяжения $\sigma$ находится в невесомости между двумя гладкими параллельными пластинами, жёстко скреплёнными друг с другом. Жидкость смачивает пластины таким образом, что капля представляет собой цилиндр диаметром $D$ с прямыми углами при основании. Определите силу, действующую на каждую из пластин со стороны капли.
Подробнее
На холодном потолке ванной комнаты, наполненной влажным воздухом, конденсируется вода. Спустя некоторое время она начинает капать с потолка. Оцените массу капли $m$, если краевой угол смачивания потолка водой равен $\theta$. Выпуклую поверхность капли можно считать сферической. Коэффициент поверхностного натяжения воды $\sigma = 0,07 Н/м$. Угол $\theta$ определяется материалом потолка и может быть любым.
Подробнее
Капля ртути на чистой горизонтальной поверхности стекла и капля воды на ворсистой поверхности травинки подобны друг другу по форме. Оцените отношение масс этих капель. Плотности ртути и воды равны $\rho_{р} = 13,6 г/см^{3}$ и $\rho_{в} = 1 г/см^{3}$ соответственно, а их коэффициенты поверхностного натяжения $\sigma_{р} = 0,46 Н/м$ и $\sigma_{в} = 0,07 Н/м$.
Подробнее
Оцените частоту собственных колебаний капли воды радиусом $r = 2 мм$, находящейся в невесомости. Плотность воды $\rho = 1 г/см^{3}$, коэффициент поверхностного натяжения $\sigma = 0,07 Н/м$.
Подробнее
В кювете с вертикальными стенками в воде свободно плавает прямоугольный брусок, одна из боковых граней которого расположена параллельно стенке кюветы на малом расстоянии $d$ от неё. Длина грани $l \gg d$ (см. рисунок: вид сверху). Найдите величину и направление силы, действующей на брусок в горизонтальном направлении, если в данный момент он неподвижен. Смачивание стенки и бруска считайте полным. Коэффициент поверхностного натяжения воды равен $\sigma$.
Подробнее
Найдите высоту подъёма жидкости у вертикальной стенки, зная краевой угол $\theta$, коэффициент поверхностного натяжения $\sigma$ и плотность жидкости $\rho$.
Подробнее
На вертикальной стене шарнирно закреплён однородный тонкий стержень массой $m$ и длиной $L$. На высоте $L$ вертикально над местом закрепления стержня к стене прикреплена тонкая невесомая нерастяжимая нить, второй конец которой прикреплён к свободному концу стержня (см. рисунок). Между стеной, стержнем и нитью натянута тонкая невесомая плёнка жидкости, коэффициент поверхностного натяжения которой равен $\sigma$. Стержень находится в состоянии равновесия и расположен горизонтально. Найдите длину нити $l$, считая, что она меньше $\pi L/2$.
Подробнее
К проволочному каркасу К, имеющему вид окружности, прикрепили нить, которая связана из четырёх кусков А, B, С и D с длинами, относящимися друг к другу, как 1:2:1:3. Каркас окунули в мыльный раствор, вынули и, удерживая каркас в вертикальной плоскости, проткнули образовавшуюся мыльную плёнку между кусками нити В и D с длинами, относящимися как 2:3. Нить приняла форму, показанную на рисунке. Углы, образованные касательными к кускам нити вблизи узелков, все одинаковы и равны $120^{ \circ}$, а куски нити, прикреплённые к каркасу, вблизи узелков наклонены под углами $30^{ \circ}$ к горизонту. Расстояние между узелками $L = 4 см$, коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора $\sigma = 0,04 Н/м$. Мыльная плёнка настолько тонкая, что её массой можно пренебречь. Какова масса $M$ всей мокрой нити?
Подробнее
Маятник, состоящий из жёсткого невесомого стержня длиной $l$ и закреплённого на его конце груза массой $m$ с зарядом $—q$, подвешен в точке О (см. рисунок). Над точкой О на расстоянии а от неё находится заряд $+Q$. В каком случае состояние равновесия, при котором груз массой $m$ находится в наинизшем положении, является устойчивым? Ускорение свободного падения равно $g$.
Подробнее
Точечный заряд, находящийся на расстоянии $a$ от каждой из четырёх вершин одной из граней сплошного незаряженного проводящего куба с длиной ребра $a$, притягивается к кубу с силой $F$. С какой силой этот же заряд будет притягиваться к сплошному проводящему кубу с длиной ребра $b$, если его разместить на расстоянии $b$ от каждой из вершин одной из граней куба?
Подробнее
Шарик массой $m$ с зарядом $+q$ находится в однородном гравитационном поле направлено вниз) и неоднородном электростатическом поле, симметричном относительно поворота вокруг вертикальной оси $OZ$. Силовые линии поля в одной из плоскостей показаны на рисунке. В начальный момент шарик покоился в точке А. Когда заряд шарика изменился, он опустился в точку В. Используя рисунок, оцените, во сколько раз изменился заряд шарика.
Подробнее
