Задача 1.
В сосуде вместимостью 0,3 л находится 1 моль углекислого газа при температуре 300К. Определить давление газа: 1) по уравнению Менделеева-Клайперона; 2) по уравнению Ван-дер-Вальса
Дано:
T= 300K
V= 0,3 л = 10-3м3
υ= 1 моль
а = 0,361 Па·м6/моль2
b= 4,28·10-5м3/моль
Найти:
р1- ? р2- ?
Решение.
Ответ.
р1=р2=
Задача 2.
Две пластины площадью по 100 см2 каждая помещены в атмосферу азота на расстоянии 2мм одна от другой. На одной пластине поддерживается температура 0 ºС, на другой 14ºС.
Вследствие теплопроводности азота между пластинами за 1 час прошло 780 кал тепла. Вычислить коэффициент внутреннего трения азота.
Дано:
S= 0,01 м2
d= 2·10-3м
t= 1ч = 3600с
t1= 0оC
t2= 14оC→ΔТ = 14К
Q= 780 кал = 4,19Дж·780=3270Дж
Найти:
η - ?
Решение.
По закону Фурье
Ответ.
Задача 3.
Два одинаково заряженных шарика подвешены на одинаковых непроводящих невесомых нитях в одной точке. Нити разошлись на некоторый угол а. После погружения всей системы в масло угол расхождения нитей не изменился. Какова плотность масла? Относительная диэлектрическая проницаемость масла 2,2. Плотность материала шариков 1,5*103 кг/м3.
Дано:
ρ0 = 1,5·103кг/м3
ε = 2,2
Найти:
ρ - ?
Решение.
Рассмотрим сначала взаимодействие шариков в воздухе.
На каждый шарик действует три силы :сила тяжести , сила натяжения нитии сила электростатического отталкивания. Запишем условие равновесия шариков в векторной формеили в проекциях на осьx:, на осьy:. Из (1) найдем, из (2) найдем. Следовательно,, откуда. Из рисунка видно, что. Поскольку, то с учетом (3) и (4), имеем, следовательно
,где ε = 1. При погружении шариков в жидкость на каждый шарик стала действовать выталкивающая сила Архимеда.
Для шарика, находящегося в жидком диэлектрике, имеем . Т.к., гдеp0– плотность материала шарика,
из (5) – (7) имеем
,
Ответ.
Задача 4.
К конденсатору емкостью 10 мкФ, заряженному до 500В, присоединяют незаряженный конденсатор емкостью 5мкФ. Какое количество теплоты выделится в соединительных проводах?
Дано:
С1= 10 мкФ = 10-5Ф
С2= 5мкФ = 5·10-6Ф
U= 500В
Найти:
Q- ?
Решение.
По закону сохранения электрического общий заряд системы не изменится
Ответ.
Список литературы.
1. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб пособие. В 3 -х т. Т.1. Механика. Молекулярная физика. М., 1986.
2. Сивухин Д.В. Термодинамика и молекулярная физика: Учеб. пособие для вузов. - М., 1990.
3. Волькенштейн В. С. Собрник задач по общему курсу физики М. «Наука»