В сосуде вместимостью V=1,12 л находится азот при нормальных условиях. Часть молекул газа при нагревании до некоторой температуры оказалась диссоциированной на атомы. Степень диссоциации 0,3. Определить количество вещества ν азота до нагревания; молекулярного азота после нагревания; атомарного азота после нагревания; всего азота после нагревания.
В цилиндр длиной 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью S=200 см2. Определить силу, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l1=10 см от дна цилиндра.
Колба вместимостью 300 см2, закрытая пробкой с краном, содержит разреженный воздух. Для измерения давления в колбе горлышко колбы погрузили в воду на незначительную глубину и открыли кран, в результате чего в колбу вошла вода массой m=292 г. Определить первоначальное давление p в колбе, если атмосферное давление p0=100 кПа.
В U-образный манометр налита ртуть. Открытое колено манометра соединено с окружающим пространством при нормальном атмосферном давлении p0, и ртуть в открытом колене стоит выше, чем в закрытом, на h=10 см. При этом свободная от ртути часть трубки закрытого колена имеет длину l=20 см. Когда открытое колено присоединили к баллону с воздухом, разность уровней ртути увеличилась и достигла значения h1=26 см. Найти давление p воздуха в баллоне.
Манометр в виде стеклянной U-образной трубки с внутренним диаметром 5 мм наполнен ртутью так, что оставшийся в закрытом колене трубки воздух занимает при нормальном атмосферном давлении объем V1=10 мм3. При этом разность уровней h1 ртути в обоих коленах трубки равна 10 см. При соединении открытого конца трубки с большим сосудом разность h2 уровней ртути уменьшилась до 1 см. Определить давление в сосуде.
При нагревании идеального газа на T=1 К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру газа.
Полый шар вместимостью V=10 см3, заполненный воздухом при температуре T1=573 К, соединили трубкой с чашкой, заполненной ртутью. Определить массу m ртути, вошедшей в шар при остывании воздуха в нем до температуры T2=293 К. Изменением вместимости шара пренебречь.
Оболочка воздушного шара вместимостью 800 м3 целиком заполнена водородом при температуре T1=273 К. На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры до Т2=293 К? Считать вместимость V оболочки неизменной и внешнее давление нормальным. В нижней части оболочки имеется отверстие, через которое водород может выходить в окружающее пространство.
В оболочке сферического аэростата находится газ объемом V=1500 м3, заполняющий оболочку лишь частично. На сколько изменится подъемная сила аэростата, если газ в аэростате нагреть от T0=273 К до T=293 К? Давления газа в оболочке и окружающего воздуха постоянны и равны нормальному атмосферному давлению.
Газовый термометр состоит из шара с припаянной к нему горизонтальной стеклянной трубкой. Капелька ртути, помещенная в трубку, отделяет объем шара от внешнего пространства. Площадь поперечного сечения трубки равна 0,1 см2. При температуре T1=273 К капелька находилась на расстоянии l1=30 см от поверхности шара, при температуре T2=278 К — на расстоянии l2=50 см. Найти вместимость шара.
В большой сосуд с водой был опрокинут цилиндрический сосуд. Уровни воды внутри и вне цилиндрического сосуда находятся на одинаковой высоте. Расстояние от уровня воды до дна опрокинутого сосуда равно 40 см. На какую высоту поднимется вода в цилиндрическом сосуде при понижении температуры от T1=310 К до T2=273 К? Атмосферное давление нормальное.
Определить плотность насыщенного водяного пара в воздухе при температуре T=300 К. Давление p насыщенного водяного пара при этой температуре равно 3,55 кПа.
Оболочка воздушного шара имеет вместимость V=1600 м3. Найти подъемную силу водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление p=60 кПа и температура T=280 К. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара.
В баллоне вместимостью V=25 л находится водород при температуре T=290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на p=0,4 МПа. Определить массу израсходованного водорода.
Оболочка аэростата вместимостью 1600 м3, находящегося на поверхности Земли, на k=7/8 наполнена водородом при давлении p1=100 кПа и температуре T1=290 К. Аэростат подняли на некоторую высоту, где давление p2=80 кПа и температура T2=280 К. Определить массу водорода, вышедшего из оболочки при его подъеме.
В баллонах вместимостью V1=20 л и V2=44 л содержится газ. Давление в первом баллоне p1=2,4 МПа, во втором p2=1,6 МПа. Определить общее давление, парциальные и давление после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней.
В сосуде вместимостью V=0,01 м3 содержится смесь газов азота массой m1=7 г и водорода массой m2=1 г при температуре T=280 К. Определить давление p смеси газов.
Найти плотность ρ газовой смеси водорода и кислорода, если их массовые доли равны соответственно 1/9 и 8/9. Давление p смеси равно 100 кПа, температура T=300 К.
Газовая смесь, состоящая из кислорода и азота, находится в баллоне под давлением p=1 МПа. Определить парциальные давления p1 кислорода и p2 азота, если массовая доля w1 кислорода в смеси равна 0,2.
Сухой воздух состоит в основном из кислорода и азота. Если пренебречь остальными составными частями воздуха, то можно считать, что массовые доли кислорода и азота соответственно 0,232, 0,768. Определить относительную молекулярную массу Mr воздуха.
Баллон вместимостью 30 л содержит смесь водорода и гелия при температуре T=300 К и давлении p=828 кПа. Масса смеси равна 24 г. Определить массу водорода и гелия.
В сосуде вместимостью V=15 л находится смесь азота и водорода при температуре t=23 и давлении p=200 кПа. Определить массы смеси и ее компонентов, если массовая доля азота в смеси равна 0,7.
Баллон вместимостью V=5 л содержит смесь гелия и водорода при давлении p=600 кПа. Масса смеси равна 4 г, массовая доля w1 гелия равна 0,6. Определить температуру T смеси.
В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса смеси равна 3,6 г. Массовая доля w1 кислорода составляет 0,6. Определить количество вещества смеси и каждого газа в отдельности.
Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью v=15 м/с. Период T колебаний точек шнура равен 1,2 c, амплитуда A=2 см. Определить длину волны; фазу колебаний, смещение, скорость и ускорение точки, отстоящей на расстоянии x=45 м от источника волн в момент t=4 c; разность фаз колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих от источника волн на расстояниях x1=20 м и x2=30 м.
На расстоянии 4 м от источника плоской волны частотой 440 Гц перпендикулярно ее лучу расположена стена. Определить расстояния от источника волн до точек, в которых будут первые три узла и три пучности стоячей волны, возникшей в результате сложения бегущей и отраженной от стены волн. Скорость v волны считать равной 440 м/с.
Источник звука частотой 18 кГц приближается к неподвижно установленному резонатору, настроенному на акустическую волну длиной 1,7 см. С какой скоростью должен двигаться источник звука, чтобы возбуждаемые им звуковые волны вызвали колебания резонатора? Температура воздуха равна 290 К.