Похожие вопросы
2025-01-23 03:39:37
1) В сосуде кубической формы находится водород с концентрацией молекул 0.25*10^28 на 1 м^3 и средней квадратичной скоростью 9 км/с. Давление газа на стенки сосуда составляет 10 кН. Какова длина стороны куба? Молярная масса водорода равна 2 г/моль.
2) В сосуде под поршнем газ при температуре 0 C. Если выпустить 10% массы газа, изменить температуру на t=10 C и уменьшить объем в 0.5 раза, как изменится его давление?
3) Пузырек воздуха поднимается со дна водоема. Каков объем пузырька на глубине 5 м при температуре 4 C, если объем на поверхности равен 0.6 см^3, а температура на поверхности 18 C? Атмосферное давление p равно 100 кПа, плотность воды 1000 кг/м^3.
4) Температура нагревателя идеальной тепловой машины 300 C, холодильника - 20 C. Если машина получает 5 кДж теплоты от нагревателя за 1 с, какова теплота, отдаваемая холодильнику, КПД и мощность машины?
5) В воду массой m1 при температуре 20 C бросили 100 г льда при 0 C. После пропускания 100-градусного пара массой 20 г температура смеси стала 25 C. Какова масса воды? (Потери тепла не учитываются)
6) Если две капиллярные трубки разного диаметра опустить в жидкость плотностью 1 г/см^3 с коэффициентом поверхностного натяжения x, и разность уровней жидкости в них составит 10 мм, а в жидкости плотностью 0.9 г/см^3 с коэффициентом поверхностного натяжения 33 мН/м, разность уровней составит 5 мм, каков коэффициент поверхностного натяжения первой жидкости?
7) Если парциальное давление водяного пара в комнате в 2.5 раза меньше давления насыщенного пара при той же температуре, какова относительная влажность воздуха?
Физика11 классГазовые законы и термодинамикафизика 11 классдавление газакубическая формаконцентрация молекултемпература газаобъем пузырькаидеальная тепловая машинаКПДмасса водыкоэффициент поверхностного натяжения
2025-01-23 03:39:50
Давайте рассмотрим каждый из вопросов по порядку.
1) Длина стороны куба с водородом.Для начала, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа, которое связывает давление, объем и количество вещества:
P = nRT, где:
- P - давление (10 кН = 10,000 Па),
- n - количество молей газа,
- R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
- T - температура в Кельвинах.
Сначала найдем количество молей (n) из концентрации молекул:
n = (концентрация молекул * V) / NA, где NA - число Авогадро (6.022 * 10^23 молекул/моль).
Объем V куба равен a^3 (где a - длина стороны куба). Подставим значения и решим уравнение для a.
2) Изменение давления газа.Используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT. Изменим количество вещества, объем и температуру:
- Сначала найдем массу газа и количество моль, затем уменьшаем массу на 10%.
- Температура увеличивается на 10 C, и объем уменьшается в 0.5 раза.
- Подставим новые значения в уравнение состояния и найдем новое давление.
Используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа:
P1V1/T1 = P2V2/T2, где:
- P1 = атмосферное давление + давление воды на глубине 5 м,
- V1 = 0.6 см^3,
- T1 = 18 C + 273.15 = 291.15 K,
- P2 = атмосферное давление,
- T2 = 4 C + 273.15 = 277.15 K.
Решаем уравнение относительно V2.
4) Тепловая машина.КПД (η) можно найти по формуле η = (Qh - Qc) / Qh, где Qh - теплота, получаемая от нагревателя, а Qc - теплота, отдаваемая холодильнику.
Также мощность машины P = Qh / t, где t = 1 с. Найдем Qc и η, используя данные.
5) Масса воды.Используем закон сохранения энергии:
Тепло, отданное льдом, равно теплу, полученному водой и паром. Учитываем, что лед сначала плавится, а затем вода нагревается до 25 C.
Решаем уравнение для нахождения массы воды.
6) Коэффициент поверхностного натяжения.Используем формулу для капиллярного подъема:
h = (2 * γ) / (ρ * g * r),где h - разность уровней, γ - коэффициент поверхностного натяжения, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, r - радиус трубки.
Сравниваем разности уровней для двух жидкостей и решаем уравнение для нахождения γ первой жидкости.
7) Относительная влажность воздуха.Относительная влажность (φ) определяется как:
φ = (Pп / Pн) * 100%, где Pп - парциальное давление водяного пара, Pн - давление насыщенного пара.
Если Pп = Pн / 2.5, подставляем в формулу и находим φ.
Если у вас есть еще вопросы или нужна помощь с конкретными расчетами, дайте знать!
