\J 156. Собрано 500 см3 водорода при давлении 96 кПа. Какой ...

upload.studwork.org

\J 156. Собрано 500 см3 водорода при давлении 96 кПа. Какой ...

Рi> ^i>

Рг> ^ 2>

Т = const

Рис. 148

Дано:

180. Определите КПД цикла, изображенного

на рисунке 148. Газ одноатомный.

181. Два сосуда объемами V1 и V2 соединены

трубкой с краном. В первом

сосуде газ находится под давлением р 1У

во втором — под давлением р 2. Какое

давление установится в сосудах после

открытия крана? Температуру считать

постоянной. Объемом соединительной

трубки пренебречь.

Решение:

После открытия крана в сосудах образуется

газовая смесь, давление которой определяется

законом Дальтона

P=P'l+P2>

где р ’у и р '2 — парциальные давления газов, образующих смесь. Каждое

из этих давлений можно найти с помощью закона Бойля — Мариотта:

PiVi =P'i(V1 + V2) — pi = PlV1/(V1 + V2),

P2V2 =P2(Vi + V2) -+p'2 =p2V2/(V1 + V2).

Подставляя найденные давления в закон Дальтона, получаем

P lVl+P 2V2

Р V 1 + V 2 '

182. В сосуде вместимостью 2 л находится смесь 8 г кислорода

с 7 г азота. Чему равно давление этой смеси при температуре 0°С ?

183. Два сосуда, содержащие по 1 моль газа, соединены между

собой трубкой с краном. Давление газа в одном сосуде 3 • 105 Па, в

другом — 5 • 105 Па. Температура одинакова. Какое давление установится

в сосудах, если открыть кран?

184. Определите плотность смеси газов, состоящей из тпх кислорода

и пг2 водорода, если давление смеси равно р , а температура — Т .

185. Определите давление кислорода, если концентрация его молекул

составляет 1025 м_3, а их средняя квадратичная скорость равна

500 м/с.

186. Чему равна концентрация молекул азота, если при давлении

100 кПа их средняя квадратичная скорость равна 600 м/с?

187. Определите количество молекул в 0,1 м3 углекислого газа,

если при давлении 120 кП а их тепловая скорость составляет

500 м/с.

188. Какова средняя квадратичная скорость молекул газа массой

600 г, который при давлении 100 кПа занимает объем 1м3?

306

189. Определите давление азота, если его плотность равна

1,35 к г/м 3, а средняя квадратичная скорость его молекул —

500 м/с.

190. В закрытом сосуде находится газ. Во сколько раз возрастет

его давление на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость

молекул увеличится на 22%?

191. В сосуде вместимостью 1,2 л содержится 3-1022 молекул газа.

Какова средняя кинетическая энергия молекулы этого газа при

давлении 100 кПа?

192. В баллоне вместимостью 0,01 м3 находится газ, средняя кинетическая

энергия всех молекул которого равна 7,5 кДж. Под каким

давлением находится этот газ? Какова плотность этого газа, если

тепловая скорость его молекул равна 2400 м/с?

Глава 6

^193^ Определите силу давления воды, действующую на пробку

с площадью поперечного сечения 1 см2, вставленную в бочку

с водой на 40 см ниже уровня воды в ней. Плотность воды

1000 кг/м 3.

194. Определите высоту столба воды, который создает давление,

равное давлению атмосферы 100 кПа. Плотность воды равна

1000 кг/м 3.

195. На какой глубине находился пузырек воздуха, если в процессе

его всплытия на поверхность воды его радиус увеличился в

л = 2 раза? Атмосферное давление р = 100 кП а, плотность воды

р = 1000 кг/м3. Температуру воды считать постоянной.

/1 9 6 } Сосуд, наполненный газом, плотно закрыт пробкой, площадь

поперечного сечения которой S = 2,5 см2. При температуре

7’1 = 270 К давление газа р х= 100 кПа. На сколько градусов следует

нагреть сосуд, чтобы пробка из него вылетела? Максимальная сила

трения покоя, удерживающая пробку в сосуде, F = 12,5 Н. Атмосферное

давление равно 100 кПа.

197. В запаянной с одного конца

стеклянной трубке, расположенной

горизонтально, находится столбик

воздуха длиной 1Х, закрытый столбиком

ртути длиной h (рис. 149). Атмосферное

давление равно р г. Какой будет

длина воздушного столбика, если

трубку расположить: а) вертикально

Рис. 149

отверстием вверх; б) под углом а к горизонту отверстием вниз?

Плотность ртути равна р.

Решение:

Применяя закон Бойля—Мариотта к процессу, происходящему с

воздухом, запертым столбиком ртути, и учитывая, что площадь поперечного

сечения трубки одна и та же (и поэтому сокращается),

мы можем записать:

Pih ~Рг^2>

12* 307

More magazines by this user
Similar magazines