ПРАКТИКУМ З ФІЗИКИ

Книга «ПЗФ» ВСТУП РОЗДІЛ 1. ФІЗИЧНІ ОСНОВИ МЕХАН… 1.2 Приклади розв’язання задач 1.1 Основні поняття та співвід… 1.3. Задачі 1.4. Відповіді РОЗДІЛ 2. СИЛИ ТЯЖІННЯ ТА ПРУЖ… 2.1. Основнi формули та спiввi… 2.2 Приклади розв’язання зада… 2.3. Задачі 2.4. Відповіді РОЗДІЛ 3. МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І… 3.1. Основні формули та співві… 3.2. Приклади розв’язання зада… 3.3. Задачі 3.4. Відповіді РОЗДІЛ 4. ЕЛЕКТРОСТАТИКА 4.1. Основні формули та співві… 4.2. Приклади розв’язання зада… 4.3. Задачі 4.4. Відповіді РОЗДІЛ 5. ЗАКОНИ ЕЛЕКТРИЧНОГО … 5.1. Основнi поняття та спiввi… 5.2. Приклади розв’язання зад… 5.3. Задачі 5.4. Відповіді ДОДАТКИ ДОДодаток 1. Застосування мето… Додаток 2. Основні фізичні кон… ЗМІСТ

3.2. Приклади розв’язання задач Задача 1. Газ міститься в балоні ємністю 75л при температурі 320К і тиску 2× 10Па. Знайти кількість молекул в балоні, а також їх концентрацію. V=75л.= 7,5 × T=320K p =2 × 10Па ________________ n–? N–? Розв’язання. Спочатку знайдемо концентрацію молекул n з формули p=nkT, де . Перевіримо одиниці вимірювання:   Загальна кількість молекул: Відповідь: Задача 2. В балоні вогнегасника місткістю 10л знаходиться вуглекислий газ під тиском 1МПа при температурі 300К.Після того, як з балона було взято10г гелію, температура газу стала дорівнювати 290К. Визначити тиск газу, що залишився в балоні.   Розв’язання: Запишемо рівняння Менделєєва-Клапейрона для початкового і кінцевого станів газу З цих рівнянь, враховуючи, що m2=m1-D m, знаходимо: , звідки p2=p1 Масу m1 знайдемо з рівняння для початкового стану:  і підставляємо в формулу для p2; після перетворень одержуєм  Перевіримо одиниці вимірювання: Відповідь: p2=9,1× 105Па. Задача 3. Знайти середню арифметичну швидкість молекул газу, якщо відомо, що середня квадратична швидкість дорівнює 100км/с. __________ V-? Розв’язання: Середня квадратична і середня арифметична швидкості визначаються за формулами: Розділивши одну з цих формул на іншу, одержимо:  звідки Відповідь: Задача 4. Знайти концентрацію водню в балоні, якщо він знаходиться під тиском 2,7105Па, а середня квадратична швидкість дорівнює 2400M/с. Розв’язання: Концентрація молекул зв’язана з тиском формулою: P=nkT, звідки Невідому температуру знайдемо з формули середньої квадратичної швидкості: і підставляємо цей вираз для Т у формулу для концентрації: остаточно  Перевіримо одиниці вимірювання: Задача 5. В балоні міститься 140 г азоту при температурі 300 К під тиском 105Па. Після ізохорного нагрівання тиск збільшився в 5 раз. Знайти об’єм балона, кінцеву температуру та кількість тепла, що одержав газ. p1 =105Па m =1,4 × 10-2кг M=28× 10-3кг/моль T1=300K p2 =5p1 V– ? T2– ? D Q– ? Розв’язання: Об’єм балона визначимо з рівняння Менделєєва-Клапейрона для початкового стану газу: . Перевіримо одиниці вимірювання: Кінцеву температуру визначимо з рівняння ізохорного процесу:   Тепло, що поглинув газ в ізохорному процесі:   Перевіримо одиниці вимірювання: Відповідь: V = 1,24× 10-2, T2=1500 K, D Q=1,24× 104Дж. Задача 6. При якій температурі кількість молекул азоту, що мають швидкості в інтервалі 299–301м/с, дорівнює кількості молекул, що мають швидкості в інтервалі 499–501м/с? Розв’язання: Максвелівський розподіл молекул за швидкостями: Дорівнюємо ці кількості згідно з умовами задачі: Замінимо Перевіримо одиниці вимірювання: Задача 7. Визначити температуру нагрівача, якщо ідеальна теплова машина, що працює за циклом Карно, віддає холодильнику 75% теплоти, що одержує від нагрівача. Температура холодильника 300К. Q2=0,75Q1 T2=300K ___________________________ T1– ? Розв’язання: Коефіцієнт корисної дії (ККД) теплової машини дорівнює: для ідеального циклу Карно ККД становить: Дорівнюємо обидва значення ККД: або   Відповідь: T1=400K.

© 2004 Академя гражданской защиты Украины