Молекулалық физика — 218 тапсырма

Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный воздухом, разделён тяжёлым поршнем, способным скользить без трения, на две части. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по $\nu = 1$ моль воздуха, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2…

В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной $l = 76\ \text{мм}$. Когда трубка лежит горизонтально, относительная влажность воздуха $\varphi_1$ в ней равна 80%. Какой станет относительная влажность этого воздуха $\varphi_2$, если трубку поставить…

Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым поршнем, способным скользить без трения. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по $\nu = 1$ моль газа, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2. После…

Для того чтобы совершить воздушный полёт, отважный мальчик решил использовать воздушные шары объёмом $10\ \text{л}$, наполненные гелием. Сколько воздушных шаров потребуется, чтобы поднять в воздух мальчика массой $40\ \text{кг}$ при нормальном атмосферном давлении? Температура окружающего воздуха…

Влажный воздух находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью $S$. На поршень медленно насыпают песок. На стенках сосуда появляется роса, если масса песка становится равной $m$. Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха…

Для того чтобы совершить воздушный полёт, бесстрашный изобретатель, масса которого 60 кг, решил использовать 5000 воздушных шаров, наполненных гелием. До какого объёма необходимо надувать гелием каждый шар, чтобы изобретатель смог подняться в воздух при нормальном атмосферном давлении? Температура окружающего воздуха…

В комнате размерами $4 \times 5 \times 3\ \text{м}$ воздух имеет температуру $10\ ^\circ\text{C}$ и относительную влажность $30\%$. Включили увлажнитель воздуха производительностью $0{,}2\ \text{л/ч}$. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через $1{,}5\ \text{ч}$? Давление насыщенного водяного…

Относительная влажность воздуха при $t = 36\,^{\circ}\mathrm{C}$ составляет 80%. Давление насыщенного пара при этой температуре $p_{\text{н}} = 5945\ \text{Па}$. Какая масса пара содержится в $1\ \text{м}^3$ этого воздуха?

В сосуде содержится влажный воздух при температуре $52\ ^\circ\mathrm{C}$. Плотность паров воды равна $2\cdot10^{-2}\ \mathrm{кг/м^3}$. Зависимость давления насыщенных паров от температуры представлена на графике. До какого значения следует понизить температуру влажного воздуха в сосуде, чтобы на стенках сосуда…

Сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых $\dfrac{V_2}{V_1}=3$. В первой части сосуда находится воздух с относительной влажностью $\varphi_1=80\%$. Какой была влажность воздуха во второй части сосуда, если после того, как перегородку убрали, в сосуде установилась относительная…

В комнате размерами $6\ \mathrm{м} \times 5\ \mathrm{м} \times 3\ \mathrm{м}$ воздух имеет температуру $20^\circ\mathrm{C}$ и относительную влажность $35\%$. Включили увлажнитель воздуха производительностью $0{,}36\ \mathrm{кг/ч}$. Сколько времени необходимо работать увлажнителю, чтобы относительная влажность воздуха…

С идеальным одноатомным газом, который находится в сосуде с поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты $Q_1$, в результате чего его температура повысилась на $\Delta T = 1\ \mathrm{К}$. Во втором опыте, предоставив газу возможность изобарно расширяться, сообщили ему…

Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части $V_1 = 2\ \text{л}$, объём второй части $V_2 = 3\ \text{л}$. В первой части сосуда находятся влажный воздух и вода, причём масса водяного пара в 2 раза больше, чем масса воды. Вторая часть сосуда пустая. Найдите относительную влажность воздуха в сосуде…

Воздушный шар заполнен гелием массой 100 кг. Общая масса газонепроницаемой оболочки шара и его гондолы равна 400 кг. Шар может удерживать в воздухе груз массой 225 кг. По недосмотру экипажа из оболочки вытекло 4 кг гелия. Какова минимальная масса груза, который нужно выбросить из гондолы шара, чтобы шар перестал…

Идеальный одноатомный газ в количестве $1\ \text{моль}$ сначала изотермически сжали, а затем изохорно нагрели, повысив его давление в $3$ раза (см. рисунок). Температура газа в состоянии $1$ равна $T_1 = 300\ \text{К}$. Какое количество теплоты получил газ на участке $2$–$3$?

Со дна озера глубиной $H = 20\ \text{м}$ медленно поднимается пузырёк воздуха. У дна озера пузырёк имел объём $V_1 = 1\ \text{мм}^3$. Определите объём пузырька $V_2$ на расстоянии $h = 1\ \text{м}$ от поверхности воды. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Силы…

Пузырёк воздуха, имеющий у дна озера объём $V_1 = 2\ \text{мм}^3$, медленно поднимается вверх. На глубине $h = 1\ \text{м}$ объём пузырька становится $V_2 = 3\ \text{мм}^3$. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Определите глубину $H$ озера. Силы поверхностного натяжения…

На графике представлена зависимость давления неизменной массы идеального газа от его плотности $\rho$. Опишите, как изменяются в зависимости от плотности температура и объём газа в процессах 1–2 и 2–3.

В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре $100\ ^\circ\mathrm{C}$ под давлением $40\ \text{кПа}$. Каким станет давление пара, если, сохраняя его температуру неизменной, уменьшить объём пара в 3 раза?

Сосуд объёмом $V = 10\ \text{л}$ содержит $\nu = 0{,}5\ \text{моль}$ гелия при температуре $t = 17\ ^\circ\text{C}$. Если давление внутри сосуда превысит атмосферное в 9 раз, то сосуд лопнет. Найдите максимальное количество теплоты $Q$, которое можно сообщить гелию, чтобы сосуд не лопнул. Атмосферное давление…