|
|||
Газовые законы.Газовые законы.
1. Тонкостенный цилиндр с воздухом закрыт снизу поршнем массой m = 3 кг, который может без трения перемещаться в цилиндре. Цилиндр плавает в вертикальном положении в воде при температуре T = 300 К (см. рис.). Когда цилиндр опустили при постоянной температуре на глубину h = 10 м (от поверхности воды до его верхней крышки), он потерял плавучесть. Найдите массу воздуха в цилиндре. Атмосферное давление равноp0 = 105 Па, масса цилиндра и воздуха в цилиндре гораздо меньше массы поршня.
2. В вертикальном цилиндрическом сосуде под горизонтальным поршнем площадью 20см2 и массой 10кг, способном перемещаться вдоль стенок практически без трения, находится идеальный газ. Определите, во сколько раз изменится объем газа под поршнем, если сосуд, оставаясь в вертикальном положении, будет свободно падать. Считать температуру воздуха и атмосферное давление постоянным, а поршень покоящимся относительно сосуда при падении. Массой газа по сравнению с массой поршня пренебречь.
3. В горизонтальной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещен столбик ртути длиной 15 см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально запаянным концом вниз и нагрели на 60 К. При этом объем, занимаемый воздухом, не изменился. Атмосферное давление – 750 мм.рт.ст. Какова температура воздуха в лаборатории?
4. В камере, заполненной азотом, при температуре T0 =300 К находится открытый цилиндрический сосуд (рис. 1). Высота сосуда L = 50 см. Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры T1. В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится h = 40 см (рис. 2). Затем сосуд нагревают до первоначальной температуры T0. Расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре становится H = 46 см (рис. 3). Чему равна температура T1? Величину силы трения между пробкой и стенками сосуда считать одинаковой при движении пробки вниз и вверх. Массой пробки пренебречь. Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным.
5. Воздушный шар объемом 2500 м3 имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Если температура окружающего воздуха 7оС, а его плотность 1,2 кг/м3, то при нагревании воздуха в шаре до температуры 77оС шар поднимает груз с максимальной массой 200кг. Какова масса оболочки шара? Оболочку шара считать нерастяжимой.
|
|||
|