Дидактическое пособие по теме «ОСНОВЫ МКТ» учени__ 10

Задачи «Основы МКТ»
1
Дидактическое пособие по теме
«ОСНОВЫ МКТ»
учени__ 10 «__» класса
________________________
Тема І. Основные положения МКТ. Идеальный газ.
Давление газа. Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура
Уровень А
Основные положения МКТ
[1, с. 161-170]
N
,

NA
где  — количество вещества (моль); N — число молекул; NA — постоянная Авогадро, равная 6,02·1023 моль–1 (см. приложение, таблицу 1).
AI.1. Какое количество вещества содержит 24·1022 молекул?
AI.2. Сколько молекул в 2,0 моль воды?
M = Mr·10–3 кг/моль,
где М — молярная масса (кг/моль); Mr — относительная атомная масса,
табличная величина (см. приложение, таблицу Д.И. Менделеева).
 В таблице Д.И. Менделеева относительную атомную массу пишут
под обозначением химического элемента.
AI.3. Определите молярную массу: а) воды; б) поваренной соли (NaCl).
 m,
M
где  — количество вещества (моль); т — масса вещества (кг); М — молярная масса (кг/моль).
AI.4. Какова масса 500 моль углекислого газа (CО2)?
m
 NA, 
N
M
где N — число молекул в теле; т — масса тела (кг); М — молярная масса молекулы вещества, из которого изготовлено тело (кг/моль); NA — постоянная Авогадро, равная 6,02·1023 моль–1 (см. приложение, таблицу 1).
 Если в формулу подставлять молярную массу атома вещества, то мы
найдем число атомов.
AI.5. Найдите число атомов в алюминиевом предмете массой 135 г.
AI.6. Какую массу имеют 2,0·1023 молекул азота?
M
m0 
,
NA
где М — молярная масса молекулы вещества, из которого изготовлено
тело (кг/моль); т0 — масса одной молекулы (кг); NA — постоянная Авогадро, равная 6,02·1023 моль–1 (см. приложение, таблицу 1).
www.physbook.ru
www.alsak.ru
2
 Если в формулу подставлять молярную массу атома вещества, то мы
найдем массу атома.
AI.7. Масса атома некоторого химического элемента равна
3,34·10–25 кг. Определите молярную массу элемента.
AI.8. Определите массу одной молекулы воды.
Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа
[1, с. 171-174]
Основное уравнение МКТ (уравнение Клаузиуса):
1
p  n  m0  2 ,
3
где р — давление газа (Па); п — концентрация молекул (м–3); т0 — масса одной молекулы газа (кг); 2 — среднее значение квадрата скоро-
сти молекул (м2/с2).
В задаче может быть задано среднее значение квадрата скорости молекул
2 , а может и средняя квадратичная скорость молекул

кв 

2 . Внимательно читайте условие и обращайте внимание на
единицы измерения:  2  = м2/с2;  кв  = м/с.
AI.9. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средний квадрат
скорости его молекул 1·106 м2/с2, концентрация молекул 3·1025 м–3, масса каждой молекулы 5·10–26 кг?
AI.10. Определите среднюю квадратичную скорость молекул газа, если
при концентрации молекул 5,0·1025 м–3 давление газа равно 1,0·105 Па. Масса
каждой молекулы 3,0·10–26 кг.
m0  2
,
Ek 
2
где Ek — средняя кинетическая энергия одной молекулы газа (Дж); т0
— масса одной молекулы газа (кг); 2
— среднее значение квадрата
скорости молекул (м2/с2).
AI.11. При нормальных условиях средняя квадратичная скорость хаотического движения молекул кислорода 460 м/с, а масса молекулы 5,3·10–26 кг.
Какова средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы?
2
p  n  Ek ,
3
где р — давление газа (Па); п — концентрация молекул (м–3); Ek —
средняя кинетическая энергия молекулы газа (Дж).
AI.12. Найдите давление одноатомного газа, если средняя кинетическая
энергия молекулы газа равна 1,0∙10–21 Дж, а концентрация молекул этого газа — 3,0·1025 м–3.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
3
AI.13. Найдите среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентрация молекул этого газа при указанном
давлении 3,0·1025 м–3.
Температура — мера средней кинетической энергии молекул
[1, с. 175-177]
T = (t + 273) К или t = (T – 273) ºС,
где T — абсолютная термодинамическая температура (по шкале Кельвина) (К); t — температура по шкале Цельсия (ºС).
I.14. Выразите температуру 300 ºС по термодинамической шкале температур.
I.15. Чему равна температура тела по шкале Цельсия, если по абсолютной шкале она равна 20 К?
3
Ek  k  T ,
2
где Ek — средняя кинетическая энергия молекулы газа (Дж); k — постоянная Больцмана, равная 1,38·10–23 Дж/К (см. приложение, таблицу
1); T — температура газа (К).
*Данная формула верна для расчета средней энергии поступательного движения молекулы или для расчета средней кинетической энергии
одноатомной молекулы. Если учитывать, наряду с поступательным
движением учитывать и вращение молекулы, то средняя кинетическая
энергия молекулы с жесткой связью (без колебаний атомов в молекуле)
i
будет равна Ek  k  T , где i — степень свободы (см. приложение,
2
таблицу 18).
AI.16. Какова средняя кинетическая энергия поступательного движения
атома аргона при температуре 17 °С?
AI.17. При какой температуре Т средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 6,2110–21 Дж?
p  n  k T,
где р — давление газа (Па); п — концентрация молекул (м–3); k — постоянная Больцмана, равная 1,38·10–23 Дж/К (см. приложение, таблицу 1);
T — температура газа (К).
AI.18. Определите давление атмосферы Солнца (фотосферы), концентрация атомов в которой равна примерно 1,0∙1015 см–3, а температура 6000 К.
AI.19. Найдите температуру газа при давлении 100 кПа и концентрации
молекул 1,0∙1025 м–3.
Заданий расчетных — 19 (20).
Уровень Б
БI.1. Капля масла объемом 0,0030 мм3, растекаясь по поверхности воды
тонким слоем, заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
БI.2. Расстояние между центрами соседних атомов золота 2,9·10–10 м.
Сколько атомов находится в слое золотой фольги толщиной 0,10 мкм?
www.physbook.ru
www.alsak.ru
4
БI.3. Определите объем десяти моль меди.
БI.4. Сравните объемы двух тел, сделанных из олова и свинца, если в
них содержатся равные количества вещества.
БI.5. Плотность алмаза 3500 кг/м3. Какой объем займут 1022 атомов этого
вещества?
БI.6. За промежуток времени 10 суток из стакана полностью испарилось
100 г воды. Сколько молекул в среднем вылетело с поверхности воды за промежуток времени 1 с?
БI.7. Из чашки за промежуток времени 5,0 суток испарилась вода. Считая среднюю скорость испарения равной 7,0·1018 частиц в секунду, определите
массу воды, находившейся в чашке.
БI.8. Во сколько раз число атомов в 12 кг углерода превышает число молекул в 16 кг кислорода?
БI.9. Во сколько раз число атомов меди в 1,0 м3 больше числа атомов
свинца в 0,50 м3?
БI.10. Молекула азота летит со скоростью 600 м/с в направлении, перпендикулярном к стенке сосуда, ударяется об эту стенку и упруго отскакивает
от нее. Определите импульс полученный стенкой сосуда во время удара.
БI.11. Молекула аргона, летящая со скоростью 500 м/с, упруго ударяется
о стенку сосуда. Направление скорости составляет угол 60° с нормалью к
стенке сосуда. Определите значение импульса, полученного стенкой за время
удара.
БI.12. Определите плотность газа при давлении 1,3·105 Па, если средняя
квадратичная скорость его молекул равна 1,4·103 м/с.
БI.13. Какой объем занимает газ при давлении 2·105 Па, если масса его
1 кг, а средняя квадратичная скорость молекул 600 м/с?
БI.14. Найдите концентрацию молекул газообразного кислорода, находящегося при давлении 0,20 МПа. Средняя квадратичная скорость молекул
700 м/с.
БI.15. Средние квадратичные скорости молекул водорода и кислорода
соответственно равны 1840 м/с и 460 м/с. Сравните средние кинетические
энергии этих молекул.
БI.16. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекулы газообразного аргона массой 2 кг, если, находясь в сосуде
объемом 2 м3, газ имеет давление 3·105 Па.
БI.17. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического поступательного движения всех молекул газообразного гелия в баллоне вместимостью 10 л при давлении 0,40·105 Па.
БI.18. Идеальный одноатомный газ находится в сосуде под давлением
80 кПа и имеет плотность 4,0 кг/м3. Определите энергию теплового движения
молекул газа, если масса газа равна 1,0 кг.
БI.19. При какой температуре t2 средняя кинетическая энергия молекул
одноатомного газа будет в 2 раза больше, чем при температуре t1 = –73 °С?
БI.20. Определите среднюю квадратичную скорость атомов массы т0
при температуре Т.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
5
БI.21. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул
углекислого газа (CO2) равна 400 м/с?
БI.22. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул водорода
больше средней квадратичной скорости молекул кислорода при одной и той
же температуре?
БI.23. Средние квадратичные скорости молекул газообразного кислорода и водорода одинаковы. Во сколько раз отличаются температуры газов?
БI.24. Определите давление, при котором в объеме 1,0 м3 идеального газа при температуре 300 К содержится 2,4·1026 молекул.
БI.25. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до
1,0·10–10 Н/м2. Сколько молекул содержится в 1,0 мм3 газа при этом давлении и
температуре 27 °C?
БI.26. Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3
при повышении температуры от 15 °C до 25 °С? Атмосферное давление
750 мм рт. ст.
БI.27. Число молекул газа в единице объема уменьшилось в 2,5 раза. До
какой температуры Т нагрели при этом газ, если его давление не изменилось?
Начальная температура газа 300 К.
БI.28. Некоторое количество водорода находится при температуре 200 К
и давлении 400 Па. Газ нагревают до температуры 10000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Определите новое значение давления газа, если его объем и масса остались без изменения.
БI.29. В баллоне находится двухатомный идеальный газ. Во сколько раз
увеличится давление газа, если половина его молекул распадается на атомы?
Температуру газа считать постоянной.
БI.30. Во сколько раз плотность воздуха зимой при температуре
t1 = –23 °C больше плотности воздуха летом при температуре t2 = 27 °С. Давление воздуха постоянно.
Заданий — 30.
Качественные задачи
КI.1. Если в стальном цилиндре сжимать масло до давления в сотни тысяч атмосфер, то жидкость проходит через стенки цилиндра. Почему?
КI.2. Молекулы газа движутся со скоростями порядка несколько сот метров в секунду. Почему же в
воздухе запах пролитого около нас бензина мы не чувствуем мгновенно?
КI.3. На рисунке 1 изображены результаты
наблюдения за движением броуновской частицы. ПоРис. 1.
ложение частицы через равные промежутки времени
отмечены точками и последовательно соединены отрезками. а) Является ли
полученная ломаная линия траекторией движения броуновской частицы? б)
Как изменится картина движения частицы, если уменьшить или увеличить
промежутки времени, через которые отмечают положения броуновской частицы?
www.physbook.ru
www.alsak.ru
6
КI.4. Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в темный
цвет, оставлять на длительное время в соприкосновении с белой тканью?
КI.5. Сливки на молоке быстрее отстаиваются в холодном помещении.
Почему?
КI.6. Можно ли наблюдать броуновское движение на борту космического корабля в состоянии невесомости?
КI.7. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему, разломав
карандаш, мы не можем соединить его части так, чтобы он вновь стал целым?
КI.8. Метод холодной «сварки» заключается в том, что металлические
детали сильно сдавливают. Объясните физическую природу этого процесса.
КI.9. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты?
КI.10. При каких положениях молекул тела их потенциальная энергия
взаимодействия будет наименьшей?
КI.11. Молекулы расположены в положении равновесия. Как изменяется
потенциальная энергия: а) при удалении молекул друг от друга; б) при приближении молекул друг к другу?
КI.12. Атомы всех химических элементов имеют размеры одного порядка (10–10 м), а размеры молекул разных веществ могут отличаться в сотни раз
(от 10–10 до 10–8 м). Чем это можно объяснить?
КI.13. Есть ли разница в строении молекул льда, воды и водяного пара?
КI.14. Почему сжать жидкость почти так же трудно, как и твердое тело?
КI.15. В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному газу: у поверхности Земли или на больших высотах?
КI.16. Идеальный газ оказывает давление на стенки сосуда. А давит ли
один слой идеального газа на другой?
КI.17. Откуда в основном уравнении МКТ появляется множитель 1/3?
КI.18. Известно, что давление газа на стенки сосуда объясняется передачей импульса при ударе молекул. Как тогда объяснить, что, несмотря на разные скорости молекул газа, их давление при определенных условиях есть величина постоянная?
КI.19. Атмосферное давление обусловлено весом воздуха. Как же поддерживается нормальное давление в кабине космического корабля, если там
невесомость?
КI.20. Почему молекула при соударении со стенкой действует на нее с
силой, пропорциональной скорости, а давление пропорционально квадрату
скорости?
Заданий — 20(21).
Уровень В
BI.1. Диаметр молекулы азота d = 0,30 нм. Считая, что молекулы имеют
сферическую форму, найти, какая часть объема, занимаемого газом, приходится на объем самих молекул при нормальных условиях.
BI.2. Вычислите объем и диаметр молекулы ртути, считая, что молекулы
имеют форму шара и плотно соприкасаются друг с другом.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
7
BI.3. Кристалл поваренной соли имеет кубическую форму и состоит из
чередующихся ионов Na и Cl равных размеров. Найдите среднее расстояние
между их центрами, если плотность соли 2200 кг/м3.
BI.4. В закрытом сосуде находится идеальный газ. Как изменится его
давление, если средняя квадратичная скорость его молекул увеличится на
20 %?
BI.5. На сколько процентов увеличивается средняя квадратичная скорость молекул воды в нашей крови при повышении температуры от 37 °С до
40 °С?
BI.6. В баллоне вместимостью 10 л находится газ при температуре 27 °C.
Вследствие утечки газа давление снизилось на 4,2 кПа. Какое число молекул
вышло из баллона, если температура осталась неизменной?
Заданий — 6.
I. Используя указанную литературу и объяснения учителя, ответьте на
вопросы обобщенных планов для следующих понятий:
Явления и процессы: а) броуновское движение; б) диффузия; в) взаимодействие молекул.
Модели, идеальные объекты: идеальный газ.
Особенности явлений и процессов: особенности молекулярного движения в различных агрегатных состояниях.
Материальные образования и их свойства (особенности): а) молекула;
б) атом; в) термодинамическая система; г) температурные шкалы: шкала Цельсия и абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина).
Физические величины: а) масса молекулы; б) относительная масса молекулы; в) размеры молекулы; г) молярная масса; д) количество вещества; е) силы взаимодействия молекул; ж) потенциальная энергия взаимодействия молекул; з) время «оседлой жизни»; и) температура; к) средняя квадратичная скорость; л) давление газа; м) концентрация молекул; н) средняя кинетическая
энергия молекул.
Физические постоянные: а) постоянная Авогадро; б) постоянная Больцмана.
Законы и закономерности: а) формула зависимости количества вещества
и числа молекул; б) формула зависимости количества вещества и массы тела;
в) формула зависимости числа молекул и массы тела; г) формула зависимости
молярной массы и относительной массы; д) формула зависимости массы молекулы и молярной массы; е) основное уравнение МКТ (уравнение Клаузиуса);
ж) формула взаимосвязи давления газа и средней кинетической энергии молекул; з) формула взаимосвязи давления газа и его температуры; и) формула взаимосвязи средней кинетической энергии молекул и его температуры; к) формула перевода температуры по шкале Цельсия в температуру по шкале Кельвина и наоборот.
Физические теории: основные положения МКТ строения вещества.
www.physbook.ru
www.alsak.ru
8
Тема III.
Изотермический, изобарный и изохорный процессы. Уравнение состояния идеального газа. Закон Дальтона
Уровень А
Изотермический, изобарный и изохорный процессы
[1, с. 96-102]
Во всех задачах данной темы, если нет специальных оговорок, считаем (по умолчанию) газ идеальным.
Изотермический процесс (T = const, m = const):
p1  V1  p2  V2  p3  V3   ,
где p1, p2 и p3 — давления газа в состоянии 1, 2 и 3 (Па); V1, V2 и V3 —
объемы газа в состоянии 1, 2 и 3 (м3).
 При увеличении объема газа его давление во столько же раз уменьшается и наоборот. Этим можно воспользоваться для проверки результата.
AII.1. Определите давление газа, занимавшего объем 0,25 л, если при
давлении газа 0,95·105 Па его объем был равен 0,23 л. Процесс считайте изотермическим.
AII.2. Собрано 5,0·10–4 м3 водорода при давлении 0,96·105 Па. Какой
объем будет иметь водород при давлении 0,98·105 Па, если температура остается постоянной?
Изобарный процесс (p = const; m = const):
V1 V2

 ...,
T1 T2
где V1 и V2 — объемы газа в состоянии 1 и 2 (м3); T1 и T2 — температуры
газа в состоянии 1 и 2 (К).
 В уравнении задана абсолютная термодинамическая температура (по
шкале Кельвина), причем T = (t + 273) К.
 При увеличении объема газа его абсолютная температура во столько
же раз увеличивается и наоборот. Этим можно воспользоваться для проверки результата.
Процессы можно считать изобарными, если они проходят:
 в цилиндре с незакрепленным поршнем (без учета трения);
 в воздушных шариках при небольших растяжениях или сжатиях.
AII.3. В цилиндре находится 6,0 л газа при температуре 323 К. До какого
объема необходимо изобарно сжать этот газ, чтобы его температура понизилась до 223 К?
AII.4. Газ, занимающий объем 2,0 л, изобарно расширяется до 3,0 л, и
температура газа становится равной 147 ºС. Какой была начальная температура газа (в ºС)?
Изохорный процесс (V = const; m = const):
p1 p2

 ...,
T1 T2
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
9
где p1 и p2 — давления газа в состоянии 1 и 2 (Па); T1 и T2 — температуры газа в состоянии 1 и 2 (К).
 В уравнении задана абсолютная термодинамическая температура (по
шкале Кельвина), причем T = (t + 273) К.
 При увеличении давления газа его абсолютная температура во столько же раз увеличивается и наоборот. Этим можно воспользоваться для
проверки результата.
 Процессы можно считать изохорными, если они проходят в несжимаемом сосуде.
AII.5. До какой максимальной температуры Т2 можно нагреть баллон,
рассчитанный на давление 15 МПа, если при 300 К давление газа в баллоне
12,5 МПа?
AII.6. При температуре 27 °C давление газа в закрытом сосуде было
75 кПа. Каким будет давление при температуре t2 = –13 °C?
Уравнение состояния идеального газа. Закон Дальтона
[1, с. 103-107]
При m = const (уравнение Клапейрона):
p1  V1 p2  V2

 ...,
T1
T2
где p1 и p2 — давления газа в состояниях 1 и 2 (Па); V1 и V2 — объемы
газа в состояниях 1 и 2 (м3); T1 и T2 — абсолютная температуры газа в
состояниях 1 и 2 (К).
 Условия называются нормальными, если газ находится при температуре tну = 0 ºС и давлении pну = 101325 Па  105 Па (см. приложение, таблицу 1).
AII.7. В баллоне вместимостью 0,03 м3 находится газ под давлением
1,35106 Па при температуре 455 ºС. Какой объем занимал бы этот газ при
нормальных условиях?
AII.8. При давлении 105 Па и температуре 15 ºС воздух имеет объем 2 л.
При какой температуре (в градусах Цельсия) данная масса воздуха займет объем 4 л, а его давление станет равным 0,7·105 Па?
Уравнение Клапейрона-Менделеева:
p V    R  T ,
где p — давление газа (Па); V — объем газа (м3);  — количество вещества (моль); R — универсальная газовая постоянная, равная
Дж
8,31
(см. приложение, таблицу 1); T — абсолютная температура
моль  К
газа (К).
AII.9. Вычислите давление одного моль газа при температуре 300 К, если его объем равен 4,15 м3.
AII.10. Сколько моль вещества содержится в идеальном газе, если при
давлении 200 кПа и температуре 27 ºС его объем равен 10 л?
p  p1  p2    pn ,
www.physbook.ru
www.alsak.ru
10
где р — давление смеси газов (Па); p1, p2, …, pn — парциальные давления отдельных газов (Па).
AII.11. Давление кислорода в колбе равно 7,0·104 Па, а давление водорода в той же колбе при той же температуре равно 5,0·104 Па. Каким будет давление смеси этих газов в колбе при той же температуре?
Заданий — 11.
Уровень Б
БII.1. Идеальный газ находится в цилиндре под поршнем. Давление газа
равно 2·104 Па. Газ изотермически сжали до половины начального объема. Каким стало его давление?
БII.2. Во сколько раз возрастет давление газа в цилиндре под поршнем,
если поршень медленно опустить до высоты, равной 1/3 первоначальной высоты?
БII.3. При изотермическом сжатии газа его давление увеличилось с
4,0 кПа до 10 кПа, а объем уменьшился на 2,0 л. Определите начальный объем
газа.
БII.4. Газ сжимают изотермически от объема 8,0 л до объема 6,0 л. Давление при этом возросло на 4,0·103 Па. Определите первоначальное давление
газа.
БII.5. Сосуд объемом 12 л, содержащий газ при давлении 4,0·105 Па, соединяют с другим сосудом объемом 3,0 л, из которого полностью откачан воздух. Найдите конечное давление газа. Процесс изотермический.
БII.6. Пузырек воздуха всплывает со дна водоема. На глубине 6,0 м он
имел объем 10 мм3. Найдите объем пузырька у поверхности воды. Процесс
считайте изотермическим, атмосферное давление нормальным.
БII.7. В процессе изобарного охлаждения газа его объем уменьшился в 2
раза. Определите конечную температуру t2 газа, если его начальная температура равна 819 °C.
БII.8. Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение? Температура на улице t1 = –3 °С, в помещении — t2 = 27 °С.
БII.9. В ходе изобарного процесса объем газа увеличился на 0,01 м3. Во
сколько раз увеличилась абсолютная температура газа, если первоначально он
занимал объем 5 л?
БII.10. Начальная температура газа 64 °С. На сколько градусов надо
увеличить температуру газа, чтобы его объем при постоянном давлении и
неизменной массе увеличился в 2 раза?
БII.11. В стеклянной трубке, запаянной с одного
конца (рис. 1), расположен столб воздуха, запертый
Рис. 1.
столбиком ртути. Длина столба воздуха в трубке при
температуре 294 К составляет 0,12 м. При какой температуре длина столба
воздуха увеличится на 0,06 м?
БII.12. В цилиндрической трубке под легким подвижным поршнем
находится столб газа (рис. 2) длиной 60 см при температуре 500 К. На сколько
уменьшится длина столба газа, если температура снизится до 300 К?
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
11
БII.13. При изохорном охлаждении идеального газа, взятого
при температуре 480 К, его давление уменьшилось в 1,5 раза.
Определите конечную температуру газа Т2.
БII.14. Давление газа в ходе изохорного нагревания увеличилось на 150 кПа. Во сколько раз возросла абсолютная температура газа, если начальное давление 50 кПа?
БII.15. В баллоне содержится газ при температуре t1 = 17 °С
и давлении 1 МПа. На сколько изменится давление, когда темпе- Рис. 2.
ратура понизится до t2 = –23 °C?
БII.16. Газ, объем которого 0,8 м3, при температуре 300 К производит
давление 2,8105 Па. Определите изменение температуры той же массы газа,
если при давлении 1,6105 Па он занял объем 1,4 м3.
БII.17. В цилиндре дизельного двигателя температура воздуха в начале
такта сжатия была 50 ºС. Найдите температуру воздуха t2 в конце такта, если
его объем уменьшается в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.
БII.18. Каково давление воздуха, находящегося в баллоне вместимостью
200 л при 12 ºС, если масса этого воздуха 2,0 кг?
БII.19. На заводах газированных вод применяется углекислый газ. Для
наполнения баллона углекислым газом при температуре 0 °С и давлении
5000 кПа потребовалось 9,85 кг газа. Определите объем баллона.
БII.20. Какая масса воздуха находится в пузырьке объемом 0,80 см3 в
воде на глубине 7,0 м? Температура воздуха в пузырьке 290 К. Изменением
плотности воды с глубиной пренебречь. Атмосферное давление 1,0∙105 Па.
БII.21. Плотность воздуха при нормальных условиях равна 1,29 кг/м3.
Используя уравнение состояния идеального газа, найдите среднюю молярную
массу воздуха.
БII.22. Атмосферное давление на высоте пика Ленина на Памире равно
4
3,810 Па. Определите плотность воздуха на вершине пика при температуре
0 ºС.
БII.23. Газ массой 6 кг занимает объем 8 м3 при давлении 2105 Па и
температуре t1 = –23 ºС. Какой объем будет занимать тот же газ массой 5 кг
при давлении 4105 Па и температуре t2 = 27 °С?
БII.24. В баллоне вместимостью 25 л находится смесь газов, состоящая
из аргона массой 20 г и гелия массой 2,0 г при температуре 301 К. Найдите
давление смеси газов на стенки сосуда.
Заданий — 24.
Графические задачи
При построении любого графика можно воспользоваться следующим
планом:
1) запишите уравнение функции, чей график мы будем строить;
2) определите вид графика данной функции во всех осях;
3) заполните таблицу значений давления, объема, температуры;
4) постройте график (по точкам).
www.physbook.ru
www.alsak.ru
12
 Графики изопроцессов изображены на рис. 1, где а — график изотермического процесса; б — график изобарного процесса; в — график
изохорного процесса.
р
V
4 р
в
б
б
в
3
2
0
в
а
1
0
1
2
3
4
б
а
Т
V
0
а
0
Т
0
Рис. 1.
 График постоянной величины — прямая, перпендикулярная оси с
данной величиной.
 Все графики изопроцессов — прямые линии, перпендикулярные
осям или проходящие через начало координат. Исключение составляет
график изотермы в осях p(V).
 При построении графика масштаб выбираем таким, чтобы начальные
и конечные значения величин укладывались на графике, и график при
этом не был мелким.
ГII.1. Постройте графики изохорного процесса при объеме 3 м3 в координатных осях p(T), p(V) и V(T). Укажите направление процесса. Начальные
давления и температура соответственно равны 105 Па и 250 К, конечное давление 3105 Па.
ГII.2. Постройте график изотермического процесса при температуре
300 К в координатных осях p(T), p(V) и V(T). Укажите направление процесса,
т.е. как изменяются макроскопические величины. Начальное давление равно
105 Па, конечные давление и объем соответственно — 1,6106 Па и 1 м3.
ГII.3. По графикам изопроцессов в одних координатных осях (рис. 2)
постройте графики тех же изопроцессов в других координатных осях. Определите, как изменяются давление, объем и температура.
р, 105 Па
р, Па
5 р, Па
T1 = 300 K
3
2
1
3
=
1
м
V
1
4
Т1 = 200 К 15
1
2
2
3
10
2
2
1
1
5
1
0
МГОЛ №1
1
2
3
а
4V, м3
0
3
0,1 V, м
б
Рис. 2.
0
100
в
200 Т, К
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
13
ГII.4. Постройте изотермы для 2,0 г водорода при 0 ºС в координатных
осях p(T), p(V) и V(T).
ГII.5. Постройте график зависимости плотности кислорода от его абсолютной температуры при постоянном давлении 1,0∙105 Па.
ГII.6. На рисунке 3 показаны две изохоры в координатных осях (р, Т)
для одного и того же газа. Какая из них соответствует большему объему?
V
р
N
2
M
1
Т
0
0
Т
Рис. 3.
Рис. 4.
ГII.7. Два различных состояния одной и той же массы газа изображены
точками M и N (рис. 4). Какая их этих точек соответствует большему давлению?
Порядок графического изображения нескольких изопроцессов
1. Определите название каждого изопроцесса.
2. Определите направления изменений каждого макроскопического параметра.
Рекомендация. Выполните пункты 1-2 в виде таблицы.
3. Изобразите условно каждый процесс с учетом направления. На пересечении графиков поставьте точки и выделите полученный график.
Напоминаю, что
 при изобарном и изохорном процессах две величины одновременно
или увеличиваются, или уменьшаются;
 при изотермическом процессе, если одна величина увеличивается, то
вторая уменьшается.
ГII.8. Определенная масса идеального газа испытывает сначала изобарное нагревание, а затем после изохорного охлаждения и изотермического сжатия возвращается в исходное состояние. Изобразите эти процессы в координатных осях p(T), p(V) и V(T).
ГII.9. На рисунке 5 дан график изменения состояния идеального газа в
координатах p(V). Представьте эти процессы в координатных осях p(T) и V(T).
Участок 2-3 — изотерма.
ГII.10. На рисунке 6 представлен замкнутый цикл. Участок CD соответствует изотерме. Вычертите эту диаграмму в координатных осях p(T) и V(T).
ГII.11. На рисунке 7 дан график изменения состояния газа в координатах
p(T). Представить этот процесс в координатных осях p(V) и V(T).
www.physbook.ru
www.alsak.ru
14
p
p
4
3
1
B
p
C
A
1
D
2
0
2
3
V
Рис. 5.
4
0
V
Рис. 6.
0
T
Рис. 7.
Заданий — 11 (18).
Качественные задачи
КII.1. Вы надули щеки. При этом и давление,
и объем воздуха во рту увеличиваются при постоянной температуре. Как это согласовать с законом
Бойля-Мариотта?
Рис. 1.
КII.2. Почему стенки ствола артиллерийского
орудия делают постепенно уменьшающейся толщины (рис. 1)?
КII.3. Как изменяется температура газа при увеличении его объема, если
давление остается постоянным?
КII.4. Почему мыльные пузыри, наполненные воздухом, некоторое время поднимаются, а потом опускаются?
КII.5. Почему нагретые медицинские банки «присасываются» к телу?
КII.6. Почему баллоны электрических лампочек заполняются азотом при
пониженном (5104 Па) давлении?
КII.7. Как изменяется плотность газа при увеличении температуры:
а) при изобарном процессе; б) при изохорном процессе?
КII.8. В металлических кристаллах все ионы положительны и должны
отталкиваться. Почему же кристаллы не распадаются?
КII.9. Скорость роста кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого?
КII.10. Древесина анизотропна. Является ли она кристаллическим телом?
КII.11. Плотность кристаллического кварца 2,65103 кг/м3, а аморфного –
2,2103 кг/м3. Чем объяснить эту разницу?
КII.12. Как можно получить из жидкого металла кристаллическую или
аморфную его структуру?
КII.13. В таблицах температур плавления не приводятся данные для
стекла. Почему?
Заданий — 13 (14).
Уровень В
BII.1. Открытую с обеих сторон трубку длиной 1,22 м погружают до половины в ртуть, затем закрывают верхнее отверстие трубки и вынимают ее из
ртути. В трубке остается столбик ртути длиной 27 см. Определите атмосферное давление. Процесс считать изотермическим.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
15
BII.2. Бутылка, наполненная газом, плотно закрыта пробкой площадью
сечения 2,5 см2. До какой температуры надо нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку, равна 12 Н? Первоначальное давление воздуха в бутылке и наружное давление одинаковы и равны
100 кПа, а начальная температура равна t1 = –3 °С.
BII.3. Два сосуда соединены тонкой трубкой с краном. В одном сосуде
находится 1,5 л азота (N2) под давлением 4,0105 Па, в другом — 3,0 л кислорода (О2) под давлением 2,5105 Па. Какое установится давление в сосудах, если открыть кран? Температура газов постоянна.
BII.4. Какова при нормальных условиях плотность смеси газов, состоящей из азота (N2) массой 56 г и углекислого газа (CO2) массой 44 г?
BII.5. Определите молекулярную массу воздуха как смеси, состоящей из
80% азота (N2) и 20% кислорода (по массе).
Заданий — 5.
II. Используя указанную литературу и объяснения учителя, ответьте на
вопросы обобщенных планов для следующих понятий:
Модели, идеальные объекты: а) идеальный газ; б) графики изопроцессов:
изохора, изобара, изотерма; в) кристаллическая решетка.
Особенности явлений и процессов: а) изопроцессы: изотермический,
изохорный (изохорический), изобарный (изобарический); б) анизотропия и
изотропия.
Материальные образования и их свойства (особенности): а) кристаллы
и их виды: монокристаллы и поликристаллы; б) дефекты кристаллов и их виды: точечные и линейные; в) аморфные тела; г) жидкие кристаллы; д) полимеры.
Физические величины: а) макро- и микропараметры; б) параметры состояния.
Физические постоянные: универсальная газовая постоянная.
Законы и закономерности: а) закон изотермического процесса; б) закон
изохорного процесса; в) закон изобарного процесса; г) уравнение Клапейрона;
д) уравнение Клапейрона-Менделеева; е) закон Дальтона.
www.physbook.ru
www.alsak.ru
16
Тема III. Поверхностное натяжение. Испарение.
Насыщенный пар. Влажность воздуха
Уровень А
Поверхностное натяжение. Смачивание и несмачивание.
Капиллярные явления
[1, с. 249-256]
AIII.1. Используя таблицу 5 приложения «Коэффициент поверхностного
натяжения жидкостей», найдите жидкость: а) с наибольшим значением коэффициента, б) с наименьшим значением коэффициента.
AIII.2. Используя таблицу 5 приложения «Коэффициент поверхностного
натяжения жидкостей», найдите жидкость, коэффициент поверхностного
натяжения которых равен: а) 24·10–3 Н/м, б) 73·10–3 Н/м.
Wp    S ,
где Wp — поверхностная энергия (потенциальная энергия поверхностного слоя жидкости) (Дж),  — удельная поверхностная энергия или коэффициент поверхностного натяжения (табличная величина) (Дж/м2 или
Н/м), S — площадь поверхности жидкости (м2).
 Мыльные пузыри имеют две поверхности (наружную и внутреннюю
оболочки), поэтому площадь их поверхности необходимо умножать на 2.
AIII.3. Определите потенциальную энергию поверхностного слоя керосина площадью 3,0 м2.
AIII.4. Определите площадь поверхностного слоя глицерина, потенциальная энергия которого равна 126 мкДж.
A    S ,
где A — работа внешних сил, совершаемая при изотермическом увеличении площади жидкости (Дж),  — удельная поверхностная энергия
или коэффициент поверхностного натяжения (табличная величина)
(Дж/м2 или Н/м), S — изменение площади поверхности жидкости (м2).
 Мыльные пузыри имеют две поверхности (наружную и внутреннюю
оболочки), поэтому площадь их поверхности необходимо умножать на 2.
 S > 0, если площадь поверхности увеличивается, S < 0, если площадь поверхности уменьшается.
 А' = –А, где А' — работа сил поверхностного натяжения.
AIII.5. Определите работу, которую надо совершить против сил поверхностного натяжения, чтобы увеличить площадь поверхности мыльного пузыря
на 20 см2. Процесс считайте изотермическим.
AIII.6. Определите работу, которую совершат силы поверхностного
натяжения, если площадь поверхностного слоя керосина уменьшится на 150
мм2. Процесс считайте изотермическим.
AIII.7. При увеличении площади поверхности жидкости на 50 см2 совершена работа 2,9510–4 Дж. Определите коэффициент поверхностного натяжения данной жидкости, если ее температура не изменилась.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
17
F    lп ,
где F — сила поверхностного натяжения жидкости (Н),  — удельная
поверхностная энергия или коэффициент поверхностного натяжения (табличная величина) (Дж/м2 или Н/м),
lп — длина границы поверхности жидкости (м).
AIII.8. Определите силу поверхностного натяжения
B
нефти, действующую на периметр поверхностного слоя дли- A
ной 50 см.
AIII.9. Определите силу, с которой действует мыльная
пленка на тонкую проволоку АВ (рис. 1), если длина провоРис. 1.
локи 3,0 см.
2
,
R
где рд — дополнительное (лапласовское) давление жидкости под мениском (Па), R — радиус мениска (м).
 В мыльной пленке две поверхности, поэтому дополнительное давле2 4
ние pпл  2 
.

R
R
AIII.10. Определите дополнительное давление воздуха в мыльном пузыре радиусом 2,0 мм.
AIII.11. Определите диаметр: а) капли воды при 20 °С, б) мыльного пузыря, — в которых возникает дополнительное давление 1460 Па.
2
h
,
 g  R
где h — высота подъема (опускания) столба жидкости в капилляре (м),
 — плотность жидкости в капилляре (кг/м3), R — радиус капилляра (м),
g — ускорение свободного падения в данной местности (м/с2).
 Если жидкость смачивает капилляр, то жидкость будет подниматься, если жидкость не смачивает капилляр, то жидкость — опускаться.
AIII.12. Определите высоту, на которую поднимается бензин в капилляре, внутренний диаметр которого 1,0 мм. Смачивание полное.
AIII.13. В капиллярной трубке радиусом 0,50 мм жидкость поднялась на
11 мм. Определите плотность данной жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения равен 22 мН/м.
Испарение Насыщенный пар. Влажность воздуха
[1, с. 194-203]
AIII.14. Используя таблицы 6 приложения «Давление и плотность
насыщенных паров воды», определите давление насыщенного водяного пара
при: а) 8 °С, б) 303 К.
AIII.15. Используя таблицы 6 приложения «Давление и плотность
насыщенных паров воды», определите при какой температуре давление насыщенных паров равно: а) 757 Па, б) 2,06 кПа.
pд 
www.physbook.ru
www.alsak.ru
18
AIII.16. Используя таблицы 6 приложения «Давление и плотность
насыщенных паров воды», определите плотность насыщенного пара при температуре: а) 14 °С, б) 290 К.
AIII.17. Используя таблицы 6 приложения «Давление и плотность
насыщенных паров воды», определите при какой температуре плотность
насыщенных паров равна: а) 3,2 г/м3, б) 12,8 г/м3.
AIII.18. Давление водяного пара при 14 °С было равно: а) 1 кПа,
б) 1,6 кПа, в) 2 кПа. Был ли этот пар насыщенным?
AIII.19. Плотность водяного пара при 25 °С равна: а) 23 г/м3, б) 20 г/м3.
Насыщенный это пар или ненасыщенный?
 Кипение начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается с давлением в жидкости.
*Давление жидкости в открытом сосуде определяется внешним (атмосферным) давлением и гидростатическим. В обычных условиях мы рассматриваем процесс кипения в сосудах небольшой высоты, в которых
гидростатическое давление во много раз меньше внешнего. С учетом
этого можно считать, что кипение начинается при температуре, при которой давление насыщенного пара в пузырьках сравнивается с внешним
давлением.
AIII.20. При какой температуре кипит вода, если давление окружающей
среды равно: а) 47,3 кПа, б) 490 кПа?
AIII.21. При каком давлении вода будет кипеть при 19 °С?
р

 100%,
рнп
где  — относительная влажность (%), p — парциальное давление водяного пара при температуре t (Па), pнп — давление насыщенного пара при
температуре t (Па).
AIII.22. Парциальное давление водяного пара в воздухе при 19 °С было
1,1 кПа. Найдите относительную влажность.
AIII.23. Относительная влажность воздуха в комнате равна 60% при
температуре 20 °С. Определите парциальное давление пара в комнате.


 100%,
нп
где  — относительная влажность (%),  — абсолютная влажность
(плотность водяных паров) при температуре t (г/м3), нп — плотность
насыщенных паров при температуре t (г/м3).
m
 Плотность пара   , где m — масса водяного пара (г), V — объем
V
3
(м ).
AIII.24. Абсолютная влажность воздуха при температуре 40 °С составляет 25 г/м3. Определите его относительную влажность.
AIII.25. При температуре 15 °C относительная влажность воздуха 80%.
Найдите его абсолютную влажность.
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
19
AIII.26. В комнате объемом 150 м3 при температуре 25 °C содержится
2,07 кг водяных паров. Определите: а) абсолютную влажность воздуха, б) относительную влажность воздуха.
AIII.27. Сухой термометр психрометра показывает 16 °С, а влажный:
а) 14 °С, б) 12 °С. Определите температуру окружающей среды и относительную влажность воздуха.
AIII.28. Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С равна
74%. Что показывает влажный термометр психрометра?
Заданий — 28 (30).
Уровень Б
БIII.1. Какую работу надо совершить против сил поверхностного натяжения мыльной пленке, чтобы переместить проволоку АВ
на 2,0 см вниз (рис. 1)? Длина проволоки 3,0 см. Процесс
считайте изотермическим.
БIII.2. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить при температуре 20 °С: а) радиус капли воды с 5,0 см A
B
до 7,0 см, б) радиус мыльного пузыря с 0,030 м до 0,050 м?
БIII.3. Определите модуль силы поверхностного
натяжения, действующей на плавающий в воде куб с ребРис. 1.
ром 0,50 м. Считайте, что температура воды 20 °С.
БIII.4. Рамка с подвижной тонкой медной перекладиной АВ затянута
мыльной пленкой (рис. 1). Каким должен быть диаметр перекладины АВ, чтобы она находилась в равновесии?
БIII.5. Какой может быть наибольшая масса тонкой иголки длиной 5 см,
чтобы она лежала на поверхности воды?
БIII.6. Определите массу капли воды, вытекающей из пипетки в момент
отрыва, если диаметр отверстия пипетки равен 1,2 мм? Температура воды
20 °С.
БIII.7. Для определения коэффициента поверхностного натяжения воды
была использована пипетка с диаметром отверстия 2 мм. Масса 40 капель оказалась равной 1,9 г. Найдите коэффициент поверхностного натяжения воды.
БIII.8. Определите давление воздуха в мыльном пузыре радиусом 2,0 мм
при атмосферном давлении 101320 Па.
БIII.9. Дно сосуда представляет собой частую сетку (сито), диаметр отверстий которой 0,20 мм. До какой наибольшей высоты можно налить воду в
этот сосуд, чтобы она не выливалась через дно?
БIII.10. Найдите массу воды, поднявшейся по капиллярной трубке диаметром 0,50 мм.
БIII.11. На какую высоту поднимется вода между параллельными пластинками, находящимися на расстоянии 0,20 мм друг от друга?
БIII.12. В чашечном ртутном барометре с диаметром канала 2,00 мм высота ртутного столбика равна 760 мм. Определите атмосферное давление?
БIII.13. Бензин в капиллярной трубке поднимается на высоту 30 мм. На
какую высоту поднимется вода в этой трубке?
www.physbook.ru
www.alsak.ru
20
БIII.14. Левое колено U-образной капиллярной трубки имеет радиус
0,50 мм, а правое — 1,0 мм. Какова разность уровней воды в этой трубке?
БIII.15. В сосуд с водой при температуре 20 °С опущен капилляр с диаметром внутреннего канала 0,10 мм. При нагревании воды до 70 °С уровень
воды в капилляре снизился на 3,2 см. Определите коэффициент поверхностного натяжения воды при 70 °C. Расширением воды и трубки пренебречь.
БIII.16. В закрытом сосуде вместимостью 5 л находится водяной пар
массой 50 мг. При какой температуре пар будет насыщенным?
БIII.17. В закрытом сосуде вместимостью 2 л находится насыщенный
водяной пар при 20 °С. Сколько воды образуется в сосуде при понижении
температуры до 5 °С?
БIII.18. Вечером на берегу озера при температуре 18 °C относительная
влажность воздуха 75 %. При какой температуре утром можно ожидать появление тумана? Давление воздуха не изменяется.
БIII.19. Температура воздуха днем была 15 °С, относительная влажность
64 % . Ночью температура понизилась до 5 °C. Была ли роса? Давление воздуха не изменяется.
БIII.20. При 30 °C относительная влажность воздуха 80 %. Какой станет
относительная влажность этого же воздуха, если его нагреть до температуры
50 °C?
БIII.21. При температуре 284 К относительная влажность воздуха
81,5 %. При какой температуре Т2 влажность этого же воздуха будет 50,0 %?
БIII.22. В комнате объемом 120 м3 при температуре 15 °С относительная
влажность воздуха 60%. Определите массу водяных паров в воздухе комнаты.
БIII.23. При температуре воздуха t1 = –5 °С относительная влажность
его 40 %. Какую массу воды нужно дополнительно испарить в каждый кубометр воздуха, чтобы при температуре t2 = 20 °C относительная влажность была
90 %?
БIII.24. Сухой термометр психрометра показывает температуру 20 °C.
По разности показаний термометров нашли, что относительная влажность
60 %. а) Определите температуру t1 влажного термометра. б) Найдите давление водяного пара в воздухе. в) Чему равна точка росы?
Заданий — 24 (25).
Качественные задачи
КIII.1. Слепить фигурку из сухого песка нельзя, а из мокрого можно.
Почему? Будет ли держаться фигурка из песка, если ее слепить под водой?
КIII.2. Вылив на поверхность разбушевавшегося моря некоторое количество нефти, можно в этом месте «успокоить» на короткое время водную
стихию. Почему?
КIII.3. В каком случае из крана падают более тяжелые капли: когда капает холодная или горячая вода?
КIII.4. Почему плохо вытираются мокрые руки шерстяной и шелковой
тканью?
КIII.5. Почему к влажному пальцу бумага прилипает, а к сухому нет?
КIII.6. Почему чернилами нельзя писать на жирной бумаге?
МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010
Задачи «Основы МКТ»
21
КIII.7. Почему, прежде чем покрыть штукатурку масляной краской,
предварительно производят грунтовку олифой?
КIII.8. Изобразите поверхность жидкости в стеклянном сосуде и в трубке, опущенной в эту жидкость, если: а) жидкость не смачивает стекло и трубку, б) жидкость смачивает стекло и трубку, в) жидкость смачивает стекло, но
не смачивает трубку.
КIII.9. Почему, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?
КIII.10. Почему в резиновой одежде трудно переносить жару?
КIII.11. Почему, если кратковременно коснуться горячего утюга мокрым
пальцем, мы не получаем ожога?
КIII.12. Почему вода гасит огонь? Холодная или кипящая вода быстрее
погасит огонь?
КIII.13. Чем объяснить, что продолжительность варки продуктов, начиная с момента кипения, не зависит от мощности нагревателя?
КIII.14. На улице моросит холодный осенний дождь. В комнате развешано выстиранное белье. Высохнет ли белье быстрее, если открыть форточку?
КIII.15. Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в комнату?
КIII.16. Если в комнате достаточно тепло и влажно, то при открывании
зимой форточки образуются клубы тумана, которые в комнате опускаются, а
на улице поднимаются. Почему?
КIII.17. Ночью при густой облачности не бывает росы. Почему?
КIII.18. Верно ли, что ласточки, летающие низко над землей, предвещают приближение дождя?
Заданий — 18 (20).
Уровень В
ВIII.1. Какое количество теплоты получает капля ртути, образовавшаяся
при слиянии 64 капель радиусом 0,20 мм каждая?
ВIII.2. Металлическое кольцо, внешний диаметр которого 54 мм, а внутренний 50 мм, подвесили горизонтально на пружине жесткостью 1,0 Н/м. При
этом пружина удлинилась на 15 мм. Затем кольцо привели в соприкосновение
с поверхностью жидкости и стали медленно опускать сосуд с жидкостью. В
момент отрыва от нее кольца удлинение пружины равно 40 мм. Определите
коэффициент поверхностного натяжения жидкости.
BIII.3. В кастрюле-скороварке объемом 3,00 л налили 500 г воды.
Сколько воды останется под закрытой крышкой кастрюли при температуре
100°С? Плотность воды при 100°С считать равной 1000 кг/м3.
BIII.4. При температуре 15 °С относительная влажность воздуха 96%.
Определите относительную влажность воздуха при температуре 25 °С, если
количество водяного пара в воздухе увеличилось в п = 1,5 раза.
BIII.5. Какое количество росы выпадет при уменьшении объема воздуха
в 4 раза, если начальный объем его 1,0 м3, температура 20 °С и влажность
50%? Температура постоянна.
BIII.6. В цилиндре под поршнем содержится воздух с относительной
влажностью 80 % при температуре 100 °С и нормальном атмосферном давлеwww.physbook.ru
www.alsak.ru
22
нии. Каким будет давление в цилиндре, если объем воздуха изотермически
уменьшить в 2 раза?
Заданий — 6.
III. Используя указанную литературу и объяснения учителя, ответьте на
вопросы обобщенных планов для следующих понятий:
Явления и процессы: а) поверхностное натяжение, б) смачивание и несмачивания, в) капиллярные явления, г) испарение, д) кипение.
Особенности явлений и процессов: а) краевой эффект, б) охлаждение
жидкости при испарении.
Материальные образования и их свойства (особенности): а) капилляр,
б) мениск, в) пар, г) насыщенный, ненасыщенный и перенасыщенный пары.
Физические величины: а) коэффициент поверхностного натяжения, б) потенциальная энергия поверхностного слоя жидкости, в) сила поверхностного
натяжения жидкости, г) дополнительное (лапласовское) давление жидкости,
д) краевой угол, е) температура кипения, ж) относительная влажность воздуха,
з) абсолютная влажность воздуха, и) точка росы.
Законы и закономерности: а) зависимость высоты подъема (опускания)
столба жидкости в капилляре от рода жидкости и диаметра капилляра, б) зависимость температуры кипения от внешнего давления, в) зависимость относительной влажности от плотности водяных паров, г) зависимость относительной влажности от давления водяных паров.
Приборы и устройства: а) психрометр, б) гигрометр.
Содержание
Тема І. Основные положения МКТ. Идеальный газ. Давление газа.
Основное уравнение МКТ идеального газа. Температура .................................... 1 Тема III. Изотермический, изобарный и изохорный процессы.
Уравнение состояния идеального газа. Закон Дальтона........................................ 8 Тема III. Поверхностное натяжение. Испарение. Насыщенный пар.
Влажность воздуха................................................................................................... 16 МГОЛ №1
Сакович А.Л. 2010