Помогите решить задачи по физике

1. Сколько энергии выделится при конденсации паров эфира массой 100 г, взятого при температуре 35 градусов Цельсия?
2. Какая сила потребуется, чтобы удержать в воде медный брусок массой 270 кг и объемом 30 см³?
3. На сколько меньше внутренняя энергия 30 кг стали при температуре 273 К, чем в жидком состоянии при температуре плавления 1673 К?
4. На поверхности площадью S находится двумерный идеальный газ из N молекул. Как найти частоту столкновений молекулы такого газа (d – диаметр молекулы)?

Физика 11 класс Термодинамика и газовая динамика задачи по физике энергия конденсации сила удержания в воде внутренняя энергия стали частота столкновений молекул Новый

Давайте разберем каждую задачу по отдельности.

1. Сколько энергии выделится при конденсации паров эфира массой 100 г, взятого при температуре 35 градусов Цельсия?

Для решения этой задачи нам нужно знать, сколько энергии выделяется при конденсации 1 грамма эфира. Эту величину называют теплота конденсации. Для эфира она составляет примерно 200 кДж/кг.

1. Переведем массу эфира в килограммы: 100 г = 0.1 кг.
2. Теперь используем формулу для расчета выделившейся энергии: Q = m * L, где Q - выделившаяся энергия, m - масса, L - теплота конденсации.
3. Подставим значения: Q = 0.1 кг * 200 кДж/кг = 20 кДж.

Ответ: 20 кДж.

2. Какая сила потребуется, чтобы удержать в воде медный брусок массой 270 кг и объемом 30 см³?

Для решения этой задачи воспользуемся принципом Архимеда. Сила, действующая на брусок со стороны воды, равна весу вытесненной воды.

1. Сначала найдем объем бруска в м³: 30 см³ = 30 * 10^-6 м³.
2. Теперь найдем массу вытесненной воды. Плотность воды примерно 1000 кг/м³, следовательно: m_вода = V * ρ = 30 * 10^-6 м³ * 1000 кг/м³ = 0.03 кг.
3. Теперь найдем силу Архимеда: F = m_вода * g, где g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения. F = 0.03 кг * 9.81 м/с² = 0.2943 Н.

Ответ: Для удержания бруска потребуется сила 0.2943 Н.

3. На сколько меньше внутренняя энергия 30 кг стали при температуре 273 К, чем в жидком состоянии при температуре плавления 1673 К?

Для решения задачи нам нужно знать удельные теплоемкости стали и ее температуру плавления. Удельная теплоемкость стали составляет около 500 Дж/(кг·К).

1. Внутренняя энергия U рассчитывается по формуле: U = m * c * T, где m - масса, c - удельная теплоемкость, T - температура.
2. Сначала найдем внутреннюю энергию стали при 273 К: U1 = 30 кг * 500 Дж/(кг·К) * 273 К = 4095000 Дж.
3. Теперь найдем внутреннюю энергию стали при температуре плавления 1673 К: U2 = 30 кг * 500 Дж/(кг·К) * 1673 К = 25095000 Дж.
4. Теперь найдем разницу: ΔU = U2 - U1 = 25095000 Дж - 4095000 Дж = 21000000 Дж.

Ответ: Внутренняя энергия стали при 273 К меньше, чем в жидком состоянии при температуре плавления на 21000000 Дж.

4. На поверхности площадью S находится двумерный идеальный газ из N молекул. Как найти частоту столкновений молекулы такого газа (d – диаметр молекулы)?

Частота столкновений молекул газа можно рассчитать с помощью формулы:

ν = (N * v) / (S * d),

где ν - частота столкновений, N - количество молекул, v - средняя скорость молекул, S - площадь, d - диаметр молекул.

1. Для начала нужно найти среднюю скорость молекул газа. Она может быть рассчитана по формуле: v = √(3kT/m), где k - постоянная Больцмана, T - температура, m - масса молекулы.
2. Подставив значение v в формулу для частоты столкновений, получим: ν = (N * √(3kT/m)) / (S * d).

Ответ: Частота столкновений молекулы газа ν = (N * √(3kT/m)) / (S * d).