Вариант № 25

1 . Пробковый шарик радиусом r=5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти кинематичекую вязкость касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью v=3,5 м/с (рис. 1).

Ответ: а) ν=14,1 см²/с; б) ν=13,1 см²/с;

в) ν=12,1 см²/с; г) ν=11,1 см²/с; д) ν=10,1 см²/с.

2. Чему равна энергия теплового движения молекул 20 г кислорода при температуре 10 ^oС?

Ответ: а) W=3,7 Дж; б) W=310³ Дж; в) W=710³ Дж;

г) W=3,710³ Дж; д) W=7 Дж.

3. Известны удельные теплоемкости газа c_v=649 Дж/(кгК) и c_p=912 Дж/(кгК). Определить его молярную массу.

Ответ: а) μ = 4410^-3 кг/моль; б) μ =1 610^-3 кг/моль;

в) μ=1810^-3 кг/моль; г) μ = 1410^-3 кг/моль; д) μ = 3210^-3 кг/моль.

4. На какой высоте h плотность кислорода уменьшается на 1%, температура кислорода 27 ^oС?

Ответ: а) h=50 м; б) h=60 м; в) h=70 м; г) h= 40; д) h=80 м.

5. Газ расширяется адиабатически, причем объем его увеличивается вдовое, а термодинамическая температура падает в 1,32 раза. Какое число степеней свободы имеют молекулы этого газа?

Ответ: а) i=5,5; б) i=3; в) i=6; г) i=5; д) i=6,5.

6. Начальное давление воздуха равно 4,010⁵ Па, начальный объем 2,0 м³. Газ изотермически сжали так, что его объем уменьшился в четыре раза. Найти конечное давление.

Ответ: а) p₂=2,0 МПа; б) p₂=1,8 МПа; в) p₂=1,6 МПа;

г) p₂=1,4 МПа; д) p₂=1,2 МПа.

7. Количество ν=1 кмоль углекислого газа занимает объем V₁=0,05 м³ при температуре 100 ^оС. Найти давление газа, считая его реальным.

Ответ: а) p=243 МПа; б) p=253 МПа; в) p=263 МПа;

г) p=273 МПа; д) p=283 МПа.

8. В сосуде объемом 10 л находится 0,25 кг азота при температуре 27 ^oС. Какую часть давления газа составляет давление, обусловленное силами взаимодействия молекул?

Ответ: а) p_i/p=2,05; б) p_i/p=1,5; в) p_i/p=1,05; г) p_i/p=0,5;

д) p_i/p=0,05.

9. Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,4210^-4 м²/с и η=19,5 мкПас. Найти среднюю арифметическую скорость <v> его молекул.

Ответ: а) <v>=410 м/с; б) <v>=420 м/с; в) <v>=430 м/с;

г) <v>=440 м/с; д) <v>=450 м/с.

10. Коэффициент диффузии кислорода при температуре 0 ^oС равен 0,19 см²/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода.

Ответ: а) <λ>=0,33 мкм; б) <λ>=0,23 мкм; в) <λ>=0,13 мкм;

г) <λ>=0,43 мкм; д) <λ>=0,53 мкм.

Заключение

Организация индивидуальной самостоятельной работы студентов всех форм обучения, предусмотренная настоящим практическим пособием, полностью отвечает основным задачам курса физики: развитию творческого, логического мышления, расширению представлений о многообразии применения физических методов при решении задач, как в процессе обучения, так и в процессе их дальнейшей работы, способствует подготовке к усвоению студентами последующих дисциплин рабочего учебного плана.

Библиографический список

Основной

1. Полунин, В.М. Физика. Физические основы механики [Текст]: конспект лекций /В.М. Полунин, Г.Т. Сычев; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2002. 180 с.

2. Полунин, В.М. Физика. Молекулярная физика и термодинамика: конспект лекций [Текст] /В.М.Полунин, Г.Т.Сычев; Курск. гос. техн. ун – т. Курск, 2002. 166 с.

3. Полунин, В.М. Физика. Основные понятия и законы [Текст]: учебно – методическое пособие /В.М.Полунин, Г.Т.Сычев; Курск. гос. техн. ун – т. Курск, 2002. 156 с.

4. Трофимова, Т.И. Курс физики [Текст]: учеб. пособие для вузов /Т.И. Трофимова; М.: Высш. шк., 2002. 542 с.

5. Савельев, И.В. Курс общей физики [Текст]: Учеб. пособие для втузов: В 5 кн. [Текст] /И.В. Савельев; Изд – во «Астрель», 2002. Кн.1. 336 с.

Дополнительный

6. Физика [Текст]: сборник контрольных заданий по механике / П.А. Красных, В.М. Пауков, В.М. Полунин, Г.Т. Сычёв; под ред. В.М. Полунина; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 1997. 93 с.

7. Физика [Текст]: сборник контрольных заданий по молекулярной физике и термодинамике / В.Н. Бурмистров, П.А. Красных, В.М. Полунин, Г.Т. Сычёв; под ред. В.М. Полунина; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 1997. 130 с.

8. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики [Текст] / В.С. Волькенштейн. СПб.: СпецЛит, 2002. 327 с.

9. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. [Текст] / Т.И. Трофимова. 3 – е изд. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2003. 384 с.

10. Чертов, А.Г. Задачник по физике [Текст]: учеб. пособие для втузов. / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев. М.: Издательство Физико-математической литературы, 2003. 640 с.