Поверхностное натяжение. Капиллярные явления.

Влажность воздуха.

1.1. Показание сухого термометра 18 ^оС, а влажного 14 ^оС. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара?

1.2. Разность сухого и влажного термометра 5 ^оС. Определите влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если температура воздуха 20 ^оС?

1.3. Сухой термометр психрометра показал температуру 25 ^оС, а влажный 16 ^оС. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара?

1.4. Температура воздуха 16 ^оС. Какова влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если разность температур сухого и влажного термометров 3 ^оС.

1.5. Сухой термометр психрометра показал температуру 24 ^оС, а влажный 21 ^оС. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара?

1.6. Разность сухого и влажного термометра 3 ^оС. Определите влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если температура воздуха 22 ^оС?

1.7. Относительная влажность воздуха вечером при 16⁰С равна 55%. Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до 8⁰С?

1.8.Днем при 20 ⁰С относительная влажность воздуха была 60%. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизится до 8⁰С?

1.9. Сухой термометр психрометра показывает 16⁰С, а влажный 8⁰С (Оба термометра предварительно выверены). Относительная влажность воздуха, измеренная другим прибором – волосным гигрометром, равна 30%. Правильны ли показания гигрометра?

2.0. Влажный термометр психрометра показывает 10 ⁰С, а сухой 14 ⁰С. Найти относительную влажность, парциальное давление и плотность водяного пара.

Поверхностное натяжение. Капиллярные явления.

1.1. Чтобы надуть мыльный пузырь площадью 0,01 м² была совершена работа 0,4 мДж. Определите коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора?

1.2. Соломинка длиной 10 см плавает на поверхности воды. По одну сторону от соломинки налили керосин, и соломинка приходит в движение под действием силы 4,9 мН. Определите разность коэффициентов поверхностного натяжения керосина и воды ?

1.3. Проволочная прямоугольная рамка затянута мыльной пленкой. Определите коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора, если длина подвижной стороны рамки 4 см перемещается под действием силы 1,6 мН?

1.4. Капля ртути под действием силы 3,2 мН отрывается от пипетки. Найти коэффициент поверхностного натяжения ртути, если длина линии отрыва 6,3 мм?

1.5. Капля ртути под действием силы тяжести 6,4 мН отрывается от пипетки. Найти коэффициент поверхностного натяжения ртути, если длина линии отрыва 12,5 мм?

1.6. Капля молока отрывается от ливера под действием силы 0,22 Н. Найти коэффициент поверхностного натяжения молока, если длина линии отрыва 4,8 мм?

1.7. Как изменяется высота капиллярного поднятия воды в почве с повышением температуры?

1.8. В капиллярной трубке радиусом 0,5 мм жидкость поднялась на 11 мм. Найти плотность данной жидкости , если ее коэффициент поверхностного натяжения 22 мН/м.

1.9. С Положите спичку на поверхность воды и коснитесь воды кусочком мыла по одну сторону вблизи спички. Объясните наблюдаемое явление. Найдите силу, приводящую спичку в движение, если длина спички 4 см.

2.0.В двух капиллярных трубках разного диаметра, опущенных в воду, установилась разность уровней 2,6 см. При опускании этих же трубок в спирт разность уровней оказалась 1 см. Зная коэффициент поверхностного натяжения воды, найти коэффициент поверхностного натяжения спирта.

7. Механические свойства твердых тел.

1.1. Груз весом 5 кН весит на тросе с площадью поперечного сечения 2,5 см². Определите напряжение в тросе?

1.2. Относительное удлинение серебряной проволоки составляет 0,0002. Определите возникшее напряжение в проволоке?

1.3. Рыболовная леска под действием силы 40 Н удлинилась. Найти напряжение возникшее в леске, если площадь сечения 0,8 мм²?

1.4. Найти напряжение в медной проволоке, если относительное удлинение равно 0,0005?

1.5. На стержень действует сила 10 кН. Какое напряжение испытывает стержень, если площадь его сечения 12,5 см²?

1.6. Найти напряжение в свинцовой проволоке, если относительное удлинение равно 0,00008?

I.2. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ.

1. Внутренняя энергия одноатомного газа.

1.1. Какую работу совершает газ, расширяясь при давлении 200 кПа от объема 16 до 25 м³.

1.2. Чему равно изменение внутренней энергии одноатомного газа, взятого в количестве 5 моль, при его нагревании на 37 ^оС?

1.3. Давление газа в цилиндре 2,2 МПа. Первоначальный объем 0,002 м³. Определите работу газа, если объем увеличился до 0,004 м³.

1.4. Чему равна внутренняя энергия гелия массой 16 г при температуре 800 К? Молярная масса гелия 0,004 кг/моль.

 1.5. Воздух расширился от 20 до 40 м³. Найти работу расширения газа, если давление 101 кПа

1.6. Температура 168 г криптона повысилась на 25 ^оС. Как изменилась его внутренняя энергия? Молярная масса газа 0,084 кг/моль.

2. Уравнения теплового баланса.

1.1. Сколько бензина необходимо сжечь, чтобы получить 138 МДж теплоты?

1.2. Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь сложенная из 500 кирпичей, при остывании от 80 до 20 ^оС. Масса одного кирпича 4 кг.

1.3. При кристаллизации стальная отливка отдает 4,1 МДж теплоты. Какая масса отливки?

1.4. Какое количество теплоты пойдет на нагревание воздуха в классной комнате объемом 120 м³ от 16 до 20 ^оС?

1.5. При конденсации водяного пара выделилось 9,2 МДж теплоты. Определите массу воды?

1.6. Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевой кастрюле массой 400 г нагреть воду массой 5 кг от 20 ^оС до кипения.

3. Первый закон термодинамики.

1.1. При изобарном процессе газ совершил работу 3 кДж. Какое количество теплоты было подведено, если его внутренняя энергия 4 кДж.

1.2. Газу передано при изохорном процессе 30 кДж теплоты. Чему равно изменение его внутренней энергии?

1.3. При изотермическом процессе газу передано 40 МДж теплоты. Чему равна работа, совершенная газом?

1.4. Газ совершил работу 300 кДж. Как изменилась его внутренняя энергия, если процесс адиабатный?

1.5. При изотермическом расширении газ совершил работу, равную 400 Дж. Какое количество теплоты сообщено газу?

1.6. При передаче газу количества теплоты 120 кДж он совершает работу, равную 45 кДж. Найти изменение внутренней энергии газа?

4. Тепловые двигатели.

1.1. Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя 750 кДж теплоты и отдает в холодильник 550 кДж. Каков КПД двигателя?

1.2.В паровую турбину пар поступает с температурой 450 ^оС, а оставляет ее при температуре 90 ^оС. Каков КПД паровой турбины?

1.3. Температура нагревателя 170 ^оС, а холодильника 20 ^оС. Определите КПД двигателя?

1.4. Найти КПД идеального теплового двигателя, если двигатель получает от нагревателя 40 кДж теплоты и отдает в холодильник 30 кДж.

1.5. В паровую турбину пар поступает с температурой 400 ^оС, а оставляет ее при температуре 30 ^оС. Каков КПД паровой турбины?

1.6. Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя 650 кДж теплоты и отдает в холодильник 450 кДж. Каков КПД двигателя?

II. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

II.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.

1. Закон Кулона.

1.1. Два точечных заряженных тела с зарядами по 10 нКл расположены в воздухе на расстоянии 5 см. Найти силу взаимодействия тел?

1.2. Два точечных заряженных тела с зарядами +10 нКл и -5 нКл расположены в керосине на расстоянии 60 см. С какой силой взаимодействуют тела?

1.3. Электрические заряды двух туч равны 10 и -25 Кл. Среднее расстояние между тучами 5 км. С какой силой взаимодействуют тучи?

1.4. Два шарика заряжены одноименными зарядами по 15 мкКл, расположены на расстоянии 25 см в спирте. С какой силой отталкиваются шарики?

1.5. С какой силой взаимодействуют заряды 8 нКл и 6 мкКл, находящиеся в парафине на расстоянии 3 см друг от друга?

1.6. Два шарика заряжены зарядами +2 мкКл и -3 нКл находятся в воде на расстоянии 54 мм. С какой силой взаимодействуют шарики?

2. Напряженность электрического поля.

1.1. На заряд 1,6 мкКл, внесенный в данную точку поля, действует сила 0,48 мН. Найти напряженность поля в данной точке?

1.2. Электрическое поле образовано в вакууме зарядом 1,6 нКл. Определите напряженность поля в точке, удаленной от заряда на 1 см.

1.3. Найти напряженность поля заряда 18 нКл в точке, удаленной от заряда на 4 см.

1.4. На заряд 2 нКл действует сила 0,8 мкН. Найти напряженность поля в этой точке.

1.5. На заряд 0,6 нКл, внесенный в данную точку поля, действует сила 0,48 мкН. Найти напряженность поля в данной точке?

1.6. Найти напряженность поля заряда 8 мкКл в точке, удаленной от заряда на 40 см.

3. Работа электрического поля при перемещении заряда.

Связь между напряжением и напряженностью.

1.1. В однородном электрическом поле с напряженностью 6 мН/Кл перемещается заряд 12 мкКл на расстояние 5 см. Определите работу поля по перемещению заряда?

1.2. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить заряд 0,5 нКл между двумя точками электрического поля с разностью потенциалов 2800 В.

1.3. Какую работу совершает поле при перемещении заряда 40 нКл из точки с потенциалом 1300 В в точку с потенциалом 200 В.

1.4. В однородном поле напряженностью 6 кВ/м переместили заряд 15 нКл. Перемещение 20 см. Найти работу поля?

1.5. Электрическое поле совершает перемещение заряда 2 мкКл между двумя точками электрического поля с разностью потенциалов 1800 В. Найти работу электрического поля?

1.6. В однородном электрическом поле напряженностью 10 кВ/м переместили заряд -25 мкКл в направлении силовой линии на 4 см. Найти работу поля?