Молекулярная физика и термодинамика № 7

1. Осветительная лампочка имеет тонкостенный непрочный баллон и заполняется инертным газом. Из каких соображений выбирается давление газа? Оценить это давление.

2. Температура термометра, погруженного в воду массой 6,7 г, повысилась на 14,6°С. Какова была температура воды перед измерением, если показание термометра равно 32,4°С? Теплоемкость термометра равна 1,92 Дж/К.

3. Погрузив в воду достаточно тонкую (капиллярную) трубку из стекла, можно наблюдать, как вверх по труб­ке поднимается столбик воды. Высота подъема обратно пропорциональна диаметру трубки и в тонких капилля­рах может измеряться метрами. Никаких видимых из­менений при подъеме воды ни с трубкой, ни с водой не происходит. За счет какого же источника энергии возможны ка­пиллярные явления?

4. Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега молекул равна 1 см.

5. Вычислить удельные теплоемкости с_v и с_р газов: 1) гелия; 2) водорода; 3) углекислого газа.

6. Сжав стальную пружину, мы сообщаем ей некото­рый запас энергии. Поместим пружину в согнутом состо­янии в стакан так, чтобы стенки стакана не давали ей возможности распрямиться, и наполним стакан крепкой серной кислотой. Сталь постепенно растворится в кисло­те, и вместе с полоской бесследно исчезнет запасенная в ней энергия. Но разве возможно исчезновение энергии?

7. Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых при одинако­вых условиях и в равных объемах. Определить удельную теплоемкость с_р смеси.

8. Какое количество теплоты Q выделится, если азот массой т = 1 г, взятый при температуре Т = 280 К под давлением р₁ = 0,1 МПа, изотермически сжать до давления р₂ = 1 МПа?

9. Почему туман активно «съедает» снег? И всегда ли это справедливо?

10. Нагреватель тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, имеет температуру t₁ = 200° С, Определить температуру Т₂ охладителя, если при получении от нагревателя количества теплоты Q = 1 Дж машина совершает работу А = 0,4 Дж? Потери на тре­ние и теплоотдачу не учитывать.