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?

Физика 11 класс Газовые законы и термодинамика физика 11 класс давление газа кубическая форма концентрация молекул температура газа объем пузырька идеальная тепловая машина КПД масса воды коэффициент поверхностного натяжения Новый

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:

1. Сначала найдем массу газа и количество моль, затем уменьшаем массу на 10%.
2. Температура увеличивается на 10 C, и объем уменьшается в 0.5 раза.
3. Подставим новые значения в уравнение состояния и найдем новое давление.

3) Объем пузырька воздуха.

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!