Задачи

Фильтрация

Показать фильтрацию

По классам:

По предметам:

По подготовке:

По классам:

По авторам:

В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой \(m=0,01\) кг. Он отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном пружиной жесткостью \(\kappa =20\) Н/м (рис. 9.21). При температуре \(T_{1}=290\) К поршень расположен на расстоянии \(h=0,2\) м от дна цилиндра, До какой температуры \(T_{2}\) надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты \(H=0,5\) м? Молярная масса \)\mu =29\) кг/моль. Ответ дать в К и округлить до целых.

Решение №20104: \(T_{2}=T_{1}\cdot \frac{H}{h}+\frac{k\left ( H-h \right )M}{mR}\)

Ответ: 726

Гелий массой \(m=20\) г бесконечно медленно переводят из состояния, в котором газ занимает объем \(V_{1}=32\) л при давлении \(p_{1}=4,1\cdot 10^{5}\) Па, в состояние с термодинамическими параметрами \(V_{1}=9\) л и \(p_{2}=15,5\cdot 10^{5}\) Па (рис. 9.22). До какой наибольшей температуры нагревается газ в этом процессе? Ответ дать в К и округлить до целых.

Решение №20105: \(T_{max}=\frac{M\left ( p_{2}V_{1}-p_{1}V_{2} \right )^{2}}{4mR\left ( p_{2}-p_{1} \right )\left ( V_{1}-V_{2} \right )}\)

Ответ: 484

Два одинаковых сосуда соединены трубкой с клапаном, пропускающим газ из одного баллона в другой при разности давлений \(\Delta p\geq 1,1\) атм. Сначала в одном баллоне был вакуум, а в другом идеальный газ при температуре \(t_{1}=19^{\circ}C\) под давлением \(p_{1}=1\) атм. Затем оба баллона нагрели до температуры \(t_{2}=107^{\circ}C\). Найти давление газа в баллоне, где был вакуум. Ответ дать в атм и округлить до целых.

Решение №20106: \(p=\frac{1}{2}\left [ \frac{p_{1}T_{2}}{T_{1}}-\Delta p \right ]\)

Ответ: 1

Три баллона емкостями \(V_{1}=З\) л, \(V_{2}=7\) л, \(V_{3}=5\) л наполнены соответственно кислородом (до давления \(p_{1}=2\) атм), азотом (\(p_{2}=3\) атм) и углекислым газом (\(p_{3)=0,6\) атм) при одной и той же температуре. Баллоны соединяют между собой, причем образуется смесь той же температуры. Найти давление смеси. Ответ дать в атм и округлить до целых.

Решение №20109: \(p=\frac{p_{1}V_{1}+p_{2}V_{2}+p_{3}V_{3}}{V_{1}+V_{2}+V_{3}}\)

Ответ: 2

Два сосуда, заполненные разными идеальными газами, соединены трубкой с краном. Давление в сосудах \(p_{1\) и \(p_{2}\), а число молекул \(N_{1}\) и \(N_{2}\) соответственно. Каким будет давление в сосудах, если открыть кран соединительной трубки? Температуру считать постоянной.

Решение №20110: \(p=\frac{\left ( N_{1}+N_{2} \right )p_{1}p_{2}}{N_{1}p_{2}+N_{2}p_{1}}\)

Ответ: NaN

В сосуде объемом \(V_{1}\) находится одноатомный газ при давлении \(p_{1}\) и температуре \(T_{1}\), а в сосуде объемом \(V_{2}\) такой же газ при давлении \(p_{2}\) и температуре \(T_{2}\). Какое давление и температура установятся в сосудах при их соединении? Теплообменом с окружающей средой и стенками сосудов пренебречь.

Решение №20111: \(p=\frac{p_{1}V_{1}+p_{2}V_{2}}{V_{1}+V_{2}}\); \(T=\frac{\left ( p_{1}V_{1}+p_{2}V_{2} \right )T_{1}T_{2}}{p_{1}V_{1}T_{2}+p_{2}V_{2}T_{1}}\)

Ответ: Задачу следует решать, используя понятие внутренней энергии газа.

Приближенно воздух можно считать смесью азота (\(\eta _{1}=80\) % по массе), кислорода (\(\eta _{2}=16\) %) и углекислого газа (\(\eta _{3}=4\) %). Найти эффективную молярную массу \(M\) воздуха, т.е. молярную массу такого газа, который при одинаковых параметрах со смесью будет иметь ту же массу. Ответ дать в кг/моль.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: NaN

В сосуде при давлении \(p=10^{5}\) Па и температуре \(t=27^{\circ}C\) находится смесь азота, кислорода и гелия, массы которых равны. Найти плотность смеси газов. Ответ дать в \(кг/м^{3}\).

Решение №20113: \(\rho =\frac{3p}{RT\left ( \frac{1}{M_{1}}+\frac{1}{M_{2}}+\frac{1}{M_{3}} \right )}\)

Ответ: 0.238

За один вдох в легкие человека попадает воздух объемом \(V=0,5\) л. Сколько молекул кислорода содержится в таком объеме воздуха, если доля кислорода в нем составляет \(\eta =20\) %?

Решение №20114: \(N=\frac{p_{0}V}{kT_{0}}\left [ 1+\frac{1-\eta }{\eta }\cdot \frac{M_{O_{2}}}{M_{N_{2}}} \right ]\)=\(24\cdot 10^{21}\)

Ответ: NaN

Плотность газа, состоящего из смеси гелия и аргона, \(\rho =2\кг/м^{3}\) при давлении \(p=150\) кПа и температуре \(t=27^{\circ}C\). Сколько атомов гелия содержится в газовой смеси объемом \(V=1 см^{3}\)? Ответ дать в \(см^{-3}\).

Решение №20115: \(n=\frac{N_{A}}{M_{Ar}-M_{He}}\times \left [ \frac{pM_{Ar}}{RT}-\rho \right ]\)=\(6,8\cdot 10^{18}\)

Ответ: NaN

Сосуд разделен пополам полупроницаемой перегородкой. Объем каждой части \(V=1\) л. В левую половину введены водород массой \(m_{1}=2\) г и азот массой \(m_{2}=28\) г. Справа от перегородки - вакуум. Какие давления установятся в обеих частях сосуда, если перегородка пропускает только водород, а температура остается постоянной \(T=373\) К? Ответ дать в Па.

Решение №20116: \(p_{л}=p_{п}+p_{2}\)=\(4,6\cdot 10^{6}\);\(p_{}=\frac{m_{1}}{M_{1}}\frac{RT}{2V}\)=\(3,1\cdot 10^{6}\);\(p_{2}=\frac{m_{2}}{M_{2}}\cdot \frac{RT}{V} \)=\(1,55\cdot 10^{6}\)

Ответ: NaN

Закрытый сосуд разделен на две равные половины поршнем, который может перемещаться без трения. Давление и температура в обеих половинах одинаковы. В левой части находится чистый газ 1, в правой - смесь газов 1 и 2, причем их парциальные давления равны. В некоторый момент поршень становится проницаемым для газа 2. Во сколько раз \(\eta \) увеличится объем левой части после того, как установится равновесие?

Решение №20117: \(\eta =\frac{V+\Delta V}{V}\)=\(\frac{4}{3}\)

Ответ: NaN

На гладком столе лежит цилиндрический невесомый сосуд длиной \(l\), разделенный герметичной перегородкой на две равные части, в одной из которых находится под некоторым давлением азот, а в другой - углекислый газ под давлением, вдвое большим. Температура газов одинакова. В некоторый момент перегородка теряет герметичность. На сколько и в каком направлении окажется смещенным сосуд после того, как газы перемешаются?

Решение №20118: Сдвигается в сторону \(CO_{2}\) на \(x=\frac{l}{4}\left [ \frac{2M_{CO_{2}}-M_{N_{2}}}{M_{CO_{2}}+M_{N_{2}}} \right ]\)=\(0,129l\)

Ответ: NaN

Космический аппарат представляет собой жесткую тонкостенную сферу радиусом \(R=2\) м, наполненную газом. Внутри аппарата находится шар радиусом \(r=\frac{R}{2} \)‚ наполненный тем же газом, но при большем давлении. Шар касается внутренней поверхности аппарата. В результате повреждения шар лопнул. Найти, во сколько раз изменилось давление внутри аппарата, если оказалось, что весь аппарат сместился при этом на расстояние \(l=0,5\) м. Массой оболочек пренебречь. Температуру считать неизменной. Ответ округлить до целых.

Решение №20119: \(\frac{p}{p_{1}}=\frac{R}{R-2b}\)

Ответ: 2

Некоторое количество водорода находится при температуре \(T_{1}=200\) К и давлении \(p_{1}=400\) Пa. Газ нагревают до температуры \(T_{2}=10^{4}\) К, при которой молекулы водорода полностью распадаются на атомы. Определить давление газа, если его объем и масса не изменились. Ответ дать в Па.

Решение №20120: \(p_{2}=p_{1}\frac{M_{H_{2}}}{M_{H_{1}}}\cdot \frac{T_{2}}{T_{1}}\)=\(4\cdot 10^{4}\)

Ответ: NaN

В сосуде находится озон (\(O_{3}\)) при температуре \(t_{1}=527^{\circ}C\). Через некоторое время он полностью превращается в кислород (\(O_{2}\)), а температура устанавливается \(t_{2}=127^{\circ}C\). На сколько процентов изменилось давление в баллоне? Ответ дать в % и округлить до целых.

Решение №20121: \(\frac{p_{2}}{p_{1}}=\frac{T_{2}}{T_{1}}\cdot \frac{M_{1}}{M_{2}}\)=\(\frac{3}{4}\)

Ответ: на 25

При комнатной температуре четырехокись азота частично диссоциирует, превращаясь в двуокись: \(N_{2}O_{4}\leftrightharpoons2N)_{2}\). В сосуд, из которого откачан воздух, объемом \(V=250 см^{3}\) вводится жидкость \(N_{2}O_{4}\) массой \(m=0,92\) г при температуре \(t_{1}=0^{\circ}C\). При температуре \(t_{2}=27^{\circ}C\) жидкость целиком испаряется, и давление становится равным \(p=128\) кПа. Определить долю \(\eta \) четырехокиси азота, которая диссоциировала. Ответ дать в % и округлить до целых.

Решение №20122: \(\eta =\frac{pVM}{RTm}-1\)

Ответ: 28

В колбе находится двухатомный газ. Под действием ультрафиолетового излучения распалось на атомы \(a=12\) % молекул. При этом в колбе установилось давление \(p=93\) кПа. Найти давление газа в недиссоциированном состоянии. Ответ дать в Па.

Решение №20123: \(p_{0}=\frac{p}{1+a}\)=\(8,3\cdot 10^{4}\)

Ответ: NaN

При температуре \(t=1000^{\circ}C\) распадается на атомы \(\eta =11,6\) % молекул иода \(I_{2}\). Какова масса паров иода, находящихся в сосуде объемом \(V=0,5\) л, если давление в нем при данной температуре \(p=93\) кПа? Ответ дать в г и округлить до сотых.

Решение №20124: \(m=\frac{pVM}{RT\left ( 1+\eta \right )}\)

Ответ: 0.56

В закрытом сосуде находится идеальный двухатомный газ. При увеличении температуры в \(n=3\) раза давление газа увеличилось в \(k=3,15\) раза. Сколько процентов молекул от их начального количества распалось на атомы? Ответ дать в % и округлить до целых.

Решение №20125: \(\eta =\left ( 1-\frac{n}{k} \right )\cdot 100%\)

Ответ: 5

В сосуде находится смесь азота и водорода. При температуре \(T\), когда азот полностью диссоциировал на атомы, а диссоциацией водорода еще можно пренебречь, давление в сосуде равно \(p\). При температуре \(2T\), когда оба газа полностью диссоциировали, давление в сосуде равно \(3p\). Каково отношение числа атомов азота и водорода в смеси?

Решение №20126: \(\frac{N_{N}}{N_{H}}=\frac{1}{2}\)

Ответ: NaN

Кислород массой \(m=8\) г при температуре \(t_{0}=27^{\circ}C\) занимает объем \(V=200\) л. Определить давление в этом объеме, если газ превращен в полностью ионизированную плазму при температуре \(T=10^{6}\) К, сравнить его с первоначальным давлением. Ответ дать в Па.

Решение №20127: \(p=18\frac{m}{M_{0}}RT\)=\(3,74\cdot 10^{7}\);\(\frac{p}{p_{0}}=18\frac{T}{T_{0}}\)=\(6\cdot 10^{4}\)

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), давление вещества. Уравнения состояния вещества,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

Газ находится при температуре \(123^{\circ}C\) и давлении \(10^{5}\) Па. Чему равно среднее расстояние между центрами молекул? Ответ дать в м.

Решение №20599: \(3,9\cdot 10^{-9}\). Указание. Среднее расстояние между центрами молекул равно корню кубическому из объема, проходящегося в среднем на одну молекулу.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), количество вещества.Дискретное состояние вещества,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

Какова плотность \(\rho \) кристалла с кубической решёткой (рис. 40.3), если масса каждого атома \(m_{0}\), а длина ребра кубической ячейки \(a\)?

Решение №20600: \(\rho =\frac{m_{0}}{a^{3}}\). Указание. На каждую ячейку решётки приходится по одному атому.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), количество вещества.Дискретное состояние вещества,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

В закрытом сосуде сгорает кусочек угля и образуется углекислый газ. Затем сосуд охлаждают до начальной температуры. Чему равно отношение конечного давления в сосуде к начальному? Объёмом угля можно пренебречь по сравнению с объёмом сосуда.

Решение №20601: 1 Указание. На одну вступившую в реакцию молекулу кислорода приходится одна образовавшаяся молекула углекислого газа.

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), давление вещества. Уравнения состояния вещества,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

По газопроводу течёт газ с молярной массой \(M\) при давлении \(p\) и температуре \(T\). За промежуток времени \(t\) протекает масса газа \(m\). Какова скорость движения газа в газопроводе?

Решение №20602: \(v=\frac{mRT}{MptS}\). Указание. За время \(t\) через поперечное сечение газопровода проходит объем газа, равный \(vtS\).

Ответ: NaN

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), давление вещества. Уравнения состояния вещества,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

В цилиндре под поршнем площадью \(100 см^{2}\) и массой 50 кг находится воздух при температуре \(7^{\circ}C\). Поршень находится на высоте 60 см от дна цилиндра. Воздух в цилиндре нагревают до \(47^{\circ}C\), а на поршень ставят гирю массой 100 кг. Насколько опустится или поднимется поршень по сравнению со своим начальным положением? Атмосферное давление равно 100 кПа, трением можно пренебречь. Ответ дать в см и округлить до целых.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: Опустится на 19

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), характерные скорости молекул,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

Во сколько раз уменьшится давление газа на поверхность, если она станет поглощать половину налетающих на неё молекул газа? Ответ округлить до сотых.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: в 1,33 раза. Указание. При неупругом ударе молекулы о стенку молекула передаёт стенке в 2 раза меньший импульс, чем при упругом ударе.

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), характерные скорости молекул,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

Герметично закрытый сосуд полностью заполнен водой. Во сколько раз давление \(p\) внутри сосуда стало бы больше нормального атмосферного, если бы силы взаимодействия между молекулами воды исчезли, а температура образовавшегося пара была равна 300 К? Примите, что образовавшийся пар удовлетворяет уравнению состояния идеального газа. Ответ округлить до целых.

Пока решения данной задачи,увы,нет...

Ответ: в 1400 раз. Указание. Можно считать, что вода превратилась бы в газ с той же плотностью. На самом деле при такой большой плотности газ нельзя считать идеальным.

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Молекулярно - кинетическая теория (МКТ), характерные скорости молекул,

Задача в следующих классах: 10 класс 11 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Генденштейн Базовый

Когда в баллоне с горячим воздухом при температуре \(T_{гор}\) образовалась течь, давление в баллоне начало изменяться, но через некоторое время оно стало практически постоянным. а) Будет установившееся давление \(p_{2}\) в баллоне больше внешнего давления \(p_{a}\) или меньше? 6) Найдите установившееся давление \(p_{2}\) в баллоне, если температура окружающего воздуха равна \(T_{окр}\).

Решение №20627: Больше; \(p_{2}=p_{a}\sqrt{\frac{T_{гор}}{T_{окр}}}\). Указание. При установившемся в баллоне число молекул воздуха, покидающих баллон в единицу времени, равно числу молекул, попадающих за это же время в баллон из атмосферы.

Ответ: NaN