№ 7.401.

Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла, если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 литра на 100 км пути, а КПД двигателя 25%?

Решение:

Ответ:

№ 7.402. 

Двигатель расходует 25 кг бензина в час и охлаждается водой, разность температур которой при входе в охлаждающее устройство и выходе из него 15 К. определить секундный расход воды, если на ее нагревание затрачивается 30% энергии, выделившееся при сгорании бензина.

Решение:

Ответ:

№ 7.403.

В электрический кофейник налили воду объемом 1 л при температуре 20˚С и включили нагреватель. Через какое время после включения выкипит вся вода, если мощность нагревателя равна 1 кВт, КПД нагревателя равен 80%?

Решение:

Ответ:

№ 7.404.

Газу сообщили 600 Дж теплоты. Груз, какой массы может быть поднят на высоту 0,8 м за счет работы при расширении газа, если увеличение внутренней энергии газа в этом процессе составило 200 Дж?

Решение:

Ответ:

№ 7.405.

Какое количество теплоты нужно сообщить 2 кг льда, взятого при температуре –10˚С, чтобы лед расплавить, а полученную воду нагреть до 100˚С и выпарить?

Решение:

Ответ:

№ 7.406.  

В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 дм² под поршнем массой 10 кг, скользящим без трения, находится воздух. При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20 см. Какую работу совершил воздух, если наружное давление равно 100 кПа?

Решение:

Ответ:

№ 7.407.

10 моль одноатомного идеального газа охладили, уменьшив давление в 3 раза. Затем газ нагрели до первоначальной температуры 300 К. Какое количество теплоты сообщено газу на участке 2 – 3?

Решение:

Ответ:

№ 7.412.

В калориметре находится лед при температуре −10 °C. В него добавляют 50 г воды, имеющей температуру 30°C. После установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной −2°C. Определите первоначальную массу льда в калориметре. Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 7.413.

В калориметр поместили m = 200 г льда при температуре t₁ = −18ºC, затем сообщили льду количество теплоты Q = 120 кДж и добавили в калориметр еще М = 102 г льда при температуре t₂ = 0ºC. Какая температура t₃ установилась в калориметре в состоянии равновесия? Теплообменом содержимого калориметра с окружающей средой и теплоемкостью калориметра можно пренебречь

Решение:

Ответ:

№ 7.415.

В калориметр, содержащий 200 г воды при температуре 15°C, добавили 20 г мокрого снега. Температура в калориметре стала равна 10°C. Сколько воды было в снеге?

Решение:

Ответ:

№ 7.416.

В калориметр, содержащий M = 250 г воды при температуре t₁ = 20°C, опускают железный шар массой m = 100 г, находящийся при температуре t₂ = 600°C. Какая температура t₃ установится в калориметре после достижения теплового равновесия? Считайте, что при контакте раскаленного металла с водой она быстро превращается в пар и образовавшиеся пары воды сразу улетучиваются. Другими потерями теплоты можно пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 7.417.

В сосуд с водой при температуре t₁ = 50°С опускают шарик с температурой t₂. После установления теплового равновесия температура стала t₃ = 40°C. Не вынимая первый шарик, в сосуд опускает еще один шарик с температурой t₂. После установления теплового равновесия t₄ = 34°С. Найдите температуру шариков t₂. Теплообменом с окружающей средой и сосудом можно пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 7.418.

Два теплоизолированных сосуда объемом 1 м³ соединены трубкой с закрытым краном. В первом сосуде содержится 1 моль гелия при температуре 450 K, во втором — 3 моль неона при температуре 300 К. Какое давление установится в сосудах после открытия крана?

Решение:

Ответ:

№ 7.419.

Найти количество теплоты Q, переданное идеальному одноатомному газу при переводе его из состояния 1 в состояние 2, как показано на рисунке. При расчете принять p₁ =100 кПа, V₁ = 2 л, V₂ = 4 л.

Решение:

Ответ:

№ 7.420.

Идеальный газ переводят из состояния p₁, V₁ в состояние p₂ , V₂ двумя разными способами. В первый раз переход совершается сначала по изобаре, а затем по изохоре, а во второй – сначала по изохоре, а затем по изобаре. Найти разность количеств теплоты ΔQ, выделившейся при этих переходах. При расчетах положить  p₁ = 2∙10⁵ Па, V₁ = 4 м³, p₂=10⁵ Па, V₂ = 2 м³.

Решение:

Ответ:

№ 7.421.

В цикле, показанном на рV-диаграмме, ν = 4 моль разреженного гелия получает от нагревателя количество теплоты Q_Harp = 120 кДж. Найдите температуру Т₂ гелия в состоянии 2.

Решение:

Ответ:

№ 7.424.

В цикле, показанном на pV-диаграмме, участвует разреженный аргон в количестве v = 2 моль. Какое количество теплоты Q_нагр газ получает от нагревателя, если в состоянии 2 температура аргона Т₂ = 250 К?

Решение:

Ответ:

№ 7.425.

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под поршнем массой М и конечной площадью основания находится одноатомный идеальный газ. В первоначальном состоянии поршень покоится на высоте h, опираясь на выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (см. рис. а). Давление газа р₀ равно внешнему атмосферному. Газу сообщили количество теплоты Q, и в результате медленного расширения газа нижняя сторона поршня оказалась на высоте Н (см. рис. б). Чему равна площадь основания поршня S? Тепловыми потерями пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 7.426.

В горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем площадью S находится одноатомный идеальный газ. Поршень соединён с основанием цилиндра пружиной. В начальном состоянии расстояние между поршнем и основанием цилиндра было равно L, а давление газа в цилиндре было равно внешнему атмосферному давлению р₀ (см. рисунок). Затем газу было передано количество теплоты Q, и в результате поршень медленно переместился вправо на расстояние b. Чему равна жёсткость пружины k?

Решение:

Ответ:

№ 7.427.

Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1–2–3, график которого показан на рисунке в координатах p–T. Известно, что давление газа p в процессе 1–2 увеличилось в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1–2–3, если его температура T в состоянии 1 равна 300 К, а в состоянии 3 равна 900 К?

Решение:

Ответ:

В горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем находится  идеальный одноатомный газ. Поршень соединен с основанием цилиндра пружиной жесткостью k.В начальном состоянии расстояние между поршнем и основанием цилиндра равно L., а давление газа в цилиндре равно внешнему атмосферному р0 (см. рисунок). Затем газу было передано количество теплоты Q, и в результате поршень медленно переместился вправо на расстояние b.

Чему равна площадь поршня S?

№ 7.441.

Решение:

Ответ:

№ 7.442.

Для каждого из участков определите, отдавал или принимал теплоту газ. Масса и состав газа оставались постоянными.

Решение:

Ответ:

№ 7.443.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, получает газ теплоту или отдает в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.444.

Высоко в горах в хорошую погоду при низкой температуре воздуха поверхность снега на ярком солнце постепенно покрывается слоем «снежных цветов», состоящих из больших ледяных кристаллов- снежинок (см. рис.). Такое явление наблюдается только тогда, когда снег очень чистый. Каким образом и почему это происходит?

Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.445.

1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе 1–2–3–4–1, график которого изображен на рисунке в координатах V–T, где V — объем газа, Т — абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах p—V, где р — давление газа, V — объем газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Определите, во сколько раз работа газа в процессе 2–3 больше модуля работы внешних сил в процессе 4–1.

Решение:

Ответ:

№ 7.446.

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ (см. рис.). Давление и температура в сосуде измеряются при помощи U- образного манометра с вертикальными коленами, в который налита жидкость, и спиртового термометра. Стенки сосуда и поршень теплоизолированы, теплообменом газа с манометром можно пренебречь, а термометр обладает очень малой теплоемкостью. В исходном состоянии поршень неподвижен, газ находится в термодинамическом равновесии. Поршень начинают медленно перемещать в направлении, показанном стрелкой. Как при этом будут изменяться показания манометра и термометра? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.447.

Один моль идеального одноатомного газа участвует в процессе, его график V−р дан ниже (V — объем, p — давление). Определите, получает газ теплоту или отдает в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните через законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.448.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U–p, где U — внутренняя энергия газа, p — его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает ли газ положительное количество теплоты или отдаёт его в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните.

Решение:

Ответ:

№ 7.449.

На рисунке показана зависимость температуры T от давления p для разреженного одноатомного газа неизменной массы в процессе его нагревания. Как изменятся внутренняя энергия и объем газа (увеличивается, уменьшается, не изменяется) в процессах 1–2, 2–3 и 3–4? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.451.

На PT - диаграмме показано, как изменялись давление и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялись объём V и внутренняя энергия U на каждом из трёх участков 1−2, 2−3, 3−4: увеличивалось, уменьшалось или же оставалось неизменным? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.452.

Во сколько раз n уменьшится потребление электроэнергии морозильником, поддерживающим внутри температуру t₀ = −18 °С, если из комнаты, температура в которой равна t₁ = +27 °C, вынести морозильник на балкон, где температура равна t₂ = −3 °С? Скорость теплопередачи пропорциональна разности температур тела и среды.

Решение:

Ответ:

№ 7.453.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р — р, где р — давление газа, р — плотность газа. Определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1-2 и 2-3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.454.  

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р-р, где р — давление газа, р — плотность газа. Определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1-2 и 2-3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.455. демо 2017

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, получает газ теплоту или отдает в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.456.

Иван Иванович в свой день рождения нарезал хлеб на куски и оставил их дома на столе, ничем не прикрывая. Через некоторое (не очень большое) время выяснилось, что хлеб остался мягким, но при этом заплесневел. Иван Иванович точно помнил, что ровно полгода назад, когда он так же оставил на столе нарезанный хлеб, куски быстро зачерствели, но плесенью не покрылись.

В какое время года — летом или зимой — родился Иван Иванович?

Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.457.

Школьник в столовой поставил тарелку с горячим супом на стол, который был слегка наклонен и оказался мокрым из-за пролитого кем-то чая. Под дном тарелки осталось немного воздуха.

Тарелка с супом постояла на месте некоторое время, а потом соскользнула до края стола, упала на пол и разбилась. Перечислите и объясните физические явления и закономерности, которые привели к такому результату.

Решение:

Ответ:

№ 7.458.

Каким образом зависит от температуры удельная теплота испарения жидкостей: она увеличивается, остается неизменной или уменьшается с ростом температуры? Ответ поясните на основании известных явлений и закономерностей, касающихся поведения жидкостей и их паров в зависимости от температуры.

Решение:

Ответ:

№ 7.459.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, получает газ теплоту или отдает в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.460.

На полу неподвижного лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно опускаться вниз. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, куда сдвинется поршень относительно сосуда после начала движения лифта и как при этом изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 7.461.

На рисунке 1 приведена зависимость концентрации n идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах p – V (V — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рисунке 2.

Построение и изменение внутренней энергии объясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.462.

На VT - диаграмме показано, как изменялись объём и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялась внутренняя энергия газа на каждом из трёх участков 1−2, 2−3, 3−4: увеличивалась, уменьшалась или же оставалась неизменной? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.463.

На VT - диаграмме показано, как изменялись объём и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Определите отдавал или получал газ теплоту на каждом из трёх участков 1−2, 2−3, 3−4: ? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.464.

На VT - диаграмме показано, как изменялись объём и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Какая работа совершалась газом (отрицательная, положительная или не совершалась) на каждом из трёх участков 1−2, 2−3, 3−4: ? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.465.

На рисунке показана зависимость температуры T от давления p для разреженного одноатомного газа неизменной массы в процессе его нагревания. Какая работа совершается газом  (положительная, отрицательная, не совершается) в процессах 1–2, 2–3 и 3–4? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 7.466.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, как изменяется внутренняя энергия газа в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.467.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, как изменяется внутренняя энергия газа в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.468.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, как изменяется внутренняя энергия газа в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.469.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, как изменяется внутренняя энергия газа в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ:

№ 7.470.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображен на рисунке в координатах p — n, где p — давление газа, n — его концентрация. Определите, как изменяется внутренняя энергия газа и какая работа совершается в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Решение:

Ответ: