На главную страницу
Поиск задач
Найти задачу можно, введя ее условие. Если с первого раза не нашли решение на нужное готовое задание, попробуте поиск по другим похожим ключевым фразам из ее условия

Задачи на тему Реальные газы. Жидкости


12 пример 1. В баллоне вместимостью V=8 л находится кислород массой m=0,3 кг при температуре T=300 К. Найти, какую часть вместимости сосуда составляет собственный объем молекул газа. Определить отношение внутреннего давления p\' к давлению p газа на стенки сосуда

12 пример 2. Углекислый газ, содержащий количество вещества ν=1 моль, находится в критическом состоянии. При изобарном нагревании газа его объем V увеличился в k=2 раза. Определить изменение ΔT температуры газа, если его критическая температура Tкр=304 К.

12 пример 3. В цилиндре под поршнем находится хлор массой m=20 г. Определить изменение ΔU внутренней энергии хлора при изотермическом расширении его от V1=200 см3 до V2=500 см3.

12 пример 4. Найти добавочное давление p внутри мыльного пузыря диаметром d=10 см. Определить также работу A, которую нужно совершить, чтобы выдуть этот пузырь.

12 пример 5. Определить изменение свободной энергии ΔE поверхности мыльного пузыря при изотермическом увеличении его объема от V1=10 см3 до V2=2V1.

12 пример 6. Вода подается в фонтан из большого цилиндрического бака (рис. 12.2) и бьет из отверстия II-II со скоростью v2=12 м/с. Диаметр D бака равен 2 м, диаметр d сечения II-II равен 2 см. Найти: 1) скорость v1 понижения воды в баке; 2) давление p1, под которым вода подается в фонтан; 3) высоту h1 уровня воды в баке и высоту h2 струи, выходящей из фонтана.

12 пример 7. В сосуде с глицерином падает свинцовый шарик. Определить максимальное значение диаметра шарика, при котором движение слоев глицерина, вызванное падением шарика, является еще ламинарным. Движение считать установившимся.

12.1 В сосуде вместимостью V=10 л находится азот массой m=0,25 кг. Определить: 1) внутреннее давление p\' газа: 2) собственный объем V\' молекул.

12.2 Определить давление p, которое будет производить кислород, содержащий количество вещества ν=1 моль, если он занимает объем V=0,5 л при температуре T=300 К. Сравнить полученный результат с давлением, вычисленным по уравнению Менделеева-Клапейрона.

12.3 В сосуде вместимостью V=0,3 л находится углекислый газ, содержащий количество вещества ν=1 моль при температуре T=300 К. Определить давление p газа: 1) по уравнению Менделеева-Клапейрона; 2) по уравнению Ван-дер-Ваальса.

12.4 Криптон, содержащий количество вещества ν=1 моль, находится при температуре T=300 К. Определить относительную погрешность ε=Δp/p, которая будет допущена при вычислении давления, если вместо уравнения Ван-дер-Ваальса воспользоваться уравнением Менделеева-Клапейрона. Вычисления выполнить для двух значений объема: 1) V=2 л; 2) V=0,2 л

12.5 Внутреннюю полость толстостенного стального баллона наполовину заполнили водой при комнатной температуре. После этого баллон герметически закупорили и нагрели до температуры Т=650 К. Определить давление p водяного пара в баллоне при этой температуре

12.6 Давление p кислорода равно 7 МПа, его плотность ρ=100 кг/м3. Найти температуру T кислорода

12.7 Определить давление p водяного пара массой m=1 кг, взятого при температуре T=380 К и объеме V: 1) 1000 л; 2) 10 л; 3) 2 л.

12.8 Вычислить постоянные a и b в уравнении Ван-дер-Ваальса для азота, если известны критические температуры Tкр=126 К и давление pкр=3,39 МПа.

12.9 Вычислить критические температуру Tкр и давление pкр: 1) кислорода; 2) воды.

12.10 Критическая температура Tкр аргона равна 151 К и критическое давление pкр=4,86 МПа. Определить по этим данным критический молярный объем Vm кр аргона

12.11 Жидким пентаном C5H12, плотность ρ которого равна 626 кг/м3, частично заполняют прочную кварцевую колбу и запаивают ее так, что над пентаном остаются только насыщающие пары. Определить, какую часть ε внутреннего объема колбы должен занимать пентан, чтобы можно было наблюдать при нагревании переход вещества через критическую точку. Постоянная b Ван-дер-Ваальса равна 14,5*10-5 м3/моль

12.12 Определить наибольший объем Vmax, который может занимать вода, содержащая количество вещества ν=1 моль.

12.13 Определить плотность ρ водяных паров в критическом состоянии

12.14 Определить наибольшее давление pmax насыщающих водяных паров

12.15. Во сколько раз концентрация nкр молекул азота в критическом состоянии больше концентрации n0 молекул при нормальных условиях?

12.16 Найти критический объем Vкр веществ: 1) кислорода массой m=0,5 г; 2) воды массой m=1 г.

12.17 Газ, содержащий количество вещества ν=1 моль, находится при критической температуре и занимает объем V, в n=3 раза превышающий критический объем Vкр. Во сколько раз давление p газа в этом состоянии меньше критического давления pкр?

12.18 При какой температуре T находится оксид азота, если его объем V и давление p в k=3 раза превышают соответствующие критические значения Vкр и pкр? Критическая температура Tкр оксида азота равна 180 К.

12.19 Газ находится в критическом состоянии. Как и во сколько раз его давление p будет отличаться от критического pкр при одновременном увеличении температуры T и объема V газа в k=2 раза?

12.20 Газ находится в критическом состоянии. Во сколько раз возрастет давление p газа, если его температуру T изохорно увеличить в k=2 раза?

12.21 Определить внутреннюю энергию U азота, содержащего количество вещества ν=1 моль, при критической температуре Tкр=126 К. Вычисления выполнить для четырех значений объемов V: 1) 20 л; 2) 2 л; 3) 0,2 л; 4) Vкр.

12.22 Кислород, содержащий количество вещества ν=1 моль, находится при температуре T=350 К. Найти относительную погрешность ε в вычислении внутренней энергии газа, если газ рассматривать как идеальный. Расчеты выполнить для двух значений объема V: 1) 2 л; 2) 0,2 л.

12.23. Найти внутреннюю энергию U углекислого газа массой m=132 г при нормальном давлении p0 и температуре T=300 К в двух случаях, когда газ рассматривают: 1) как идеальный; 2) как реальный.

12.24 Кислород массой m=8 г занимает объем V=20 см3 при температуре T=300 К. Определить внутреннюю энергию U кислорода.

12.25 Определить изменение ΔU внутренней энергии неона, содержащего количество вещества ν=1 моль, при изотермическом расширении его объема от V1=1 л до V2=2 л.

12.26 Объем углекислого газа массой m=0,1 кг увеличился от V1=103 л до V2=104 л. Найти работу А внутренних сил взаимодействия молекул при этом расширении газа.

12.27. В сосуде вместимостью V1=1 л содержится m=10 г азота. Определить изменение ΔТ температуры азота, если он расширяется в пустоту до объема V2=10 л.

12.28 Газообразный хлор массой m=7,1 г находится в сосуде вместимостью V1=0,1 л. Какое количество теплоты Q необходимо подвести к хлору, чтобы при расширении его в пустоту до объема V2=1 л температура газа осталась неизменной?

12.29 Масса m 100 капель спирта, вытекающего из капилляра, равна 0,71 г. Определить поверхностное натяжение σ спирта, если диаметр d шейки капли в момент отрыва равен 1 мм.

12.30 Трубка имеет диаметр d1=0,2 см. На нижнем конце трубки повисла капля воды, имеющая в момент отрыва вид шарика. Найти диаметр d2 этой капли.

12.31 Какую работу A нужно совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, увеличить его диаметр от d1=1 см до d2=11 см? Считать процесс изотермическим.

12.32 Две капли ртути радиусом r=1 мм каждая слились в одну большую каплю. Какая энергия E выделится при этом слиянии? Считать процесс изотермическим.

12.33 Воздушный пузырек диаметром d=2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.

12.34 На сколько давление p воздуха внутри мыльного пузыря больше атмосферного давления p0, если диаметр пузыря d=5 мм?

12.35. Определить силу F, прижимающую друг к другу две стеклянные пластинки размерами 10x10 см, расположенные параллельно друг другу, если расстояние l между пластинками равно 22 мкм, а пространство между ними заполнено водой. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками

12.36 Покровное стеклышко для микроскопа имеет вид круга диаметром d=16 мм. На него нанесли воду массой m=0,1 г и наложили другое такое же стеклышко; в результате оба стеклышка слиплись. С какой силой F, перпендикулярной поверхностям стеклышек, надо растягивать их, чтобы разъединить? Считать, что вода полностью смачивает стекло и поэтому меньший радиус r кривизны боковой поверхности водяного слоя равен половине расстояния d между стеклышками.

12.37 Глицерин поднялся в капиллярной трубке на высоту h=20 мм. Определить поверхностное натяжение σ глицерина, если диаметр d канала трубки равен 1 мм.

12.38 Диаметр d канала стеклянной трубки чашечного ртутного барометра равен 5 мм. Какую поправку Δp нужно вводить в отсчеты по этому барометру, чтобы получить верное значение атмосферного давления?

12.39 Разность Δh уровней жидкости в коленах U-образной трубки равна 23 мм. Диаметры d1 и d2 каналов в коленах трубки равны соответственно 2 и 0,4 мм. Плотность ρ жидкости равна 0,8 г/см3. Определить поверхностное натяжение σ жидкости.

12.40 В жидкость нижними концами опущены две вертикальные капиллярные трубки с внутренними диаметрами d1=0,05 см и d2=0,1 см. Разность Δh уровней жидкости в трубках равна 11,6 мм. Плотность ρ жидкости равна 0,8 г/см3. Найти поверхностное натяжение σ жидкости.

12.41 В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром d внутреннего канала, равным 1 мм. Найти массу m вошедшей в трубку воды.

12.42. Капиллярная трубка диаметром d=0,5 мм наполнена водой. На нижнем конце трубки вода повисла в виде капли. Эту каплю можно принять за часть сферы радиуса r=3 мм. Найти высоту h столбика воды в трубке

12.43 Широкое колено U-образного ртутного манометра имеет диаметр d1=4 см, узкое d2=0,25 см. Разность Δh уровней ртути в обоих коленах равна 200 мм. Найти давление p, которое показывает манометр, приняв во внимание поправку на капиллярность.

12.44. На какую высоту h поднимается вода между двумя па раллельными друг другу стеклянными пластинками, если расстояние d между ними равно 0,2 мм?

12.45 Вода течет в горизонтально расположенной трубе переменного сечения. Скорость v1 воды в широкой части трубы равна 20 см/с. Определить скорость v2 в узкой части трубы, диаметр d2 которой в 1,5 раза меньше диаметра d1 широкой части.

12.46 В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью v1=2 м/с. Определить скорость v2 нефти в узкой части трубы, если разность Δp давлений в широкой и узкой частях ее равна 6,65 кПа.

12.47 В горизонтально расположенной трубе с площадью S1 поперечного сечения, равной 20 см2, течет жидкость. В одном месте труба имеет сужение, в котором площадь S2 сечения равна 12 см2. Разность Δh уровней в двух манометрических трубках, установленных в широкой и узкой частях трубы, равна 8 см. Определить объемный расход QV жидкости.

12.48 Горизонтальный цилиндр насоса имеет диаметр d1=20 см. В нем движется со скоростью v1=1 м/с поршень, выталкивая воду через отверстие диаметром d2=2 см. С какой скоростью v2 будет вытекать вода из отверстия? Каково будет избыточное давление p воды в цилиндре?

12.49 К поршню спринцовки, расположенной горизонтально, приложена сила F=15 Н. Определить скорость v истечения воды из наконечника спринцовки, если площадь S поршня равна 12 см2.

12.50 Давление p ветра на стену равно 200 Па. Определить скорость v ветра, если он дует перпендикулярно стене. Плотность ρ воздуха равна 1,29 кг/м3.

12.51 Струя воды диаметром d=2 см, движущаяся со скоростью v=10 м/с, ударяется о неподвижную плоскую поверхность, поставленную перпендикулярно струе. Найти силу F давления струи на поверхность, считая, что после удара о поверхность скорость частиц воды равна нулю.

12.52 Бак высотой h=1,5 м наполнен до краев водой. На расстоянии d=1 м от верхнего края бака образовалось отверстие малого диаметра. На каком расстоянии l от бака падает на пол струя, вытекающая из отверстия?

12.53 Струя воды с площадью S1 поперечного сечения, равной 4 см2, вытекает в горизонтальном направлении из брандспойта, расположенного на высоте H=2 м над поверхностью Земли, и падает на эту поверхность на расстоянии l=8 м (рис. 12.3). Пренебрегая сопротивлением воздуха движению воды, найти избыточное давление p воды в рукаве, если площадь S2 поперечного сечения рукава равна 50 см2?

12.54 Бак высотой H=2 м до краев заполнен жидкостью. На какой высоте h должно быть проделано отверстие в стенке бака, чтобы место падения струи, вытекающей из отверстия, было на максимальном от бака расстоянии?

12.55 Вода течет по круглой гладкой трубе диаметром d=5 см со средней по сечению скоростью <v>=10 см/с. Определить число Рейнольдса Re для потока жидкости в трубе и указать характер течения жидкости.

12.56. По трубе течет машинное масло. Максимальная скорость Vmax которой движение масла в этой трубе остается еще ламинарным, равна 3,2 см/с. При какой скорости v движение глицерина в той же трубе переходит из ламинарного в турбулентное?

12.57 В трубе с внутренним диаметром d=3 см течет вода. Определить максимальный массовый расход Qm max воды при ламинарном течении.

12.58 Медный шарик диаметром d=1 см падает с постоянной скоростью в касторовом масле. Является ли движение масла, вызванное падением в нем шарика, ламинарным? Критическое значение числа Рейнольдса Reкр=0,5.

12.59 Латунный шарик диаметром d=0,5 мм падает в глицерине. Определить: 1) скорость v установившегося движения шарика; 2) является ли при этой скорости обтекание шарика ламинарным?

12.60 При движении шарика радиусом r1=2,4 мм в касторовом масле ламинарное обтекание наблюдается при скорости v1 шарика, не превышающей 10 см/с. При какой минимальной скорости v2 шарика радиусом r2=1 мм в глицерине обтекание станет турбулентным?

online-tusa.com