Главная | Обратная связь

Занятие 9. «Затухающие колебания»

1. Амплитуда затухающих колебаний за время мин уменьшилась в 2 раза. За какое время , считая от начального момента амплитуда уменьшится в 8 раз. (Ответ: мин)

2. За время мин амплитуда затухающих колебаний маятника уменьшилась в 3 раза. Определить коэффициент затухания. (Ответ: 1/с)

3. Амплитуда колебаний маятника длиной м за время мин уменьшилась в 2 раза. Найти логарифмический декремент колебаний ? (Ответ: )

4. Пружинный маятник (жесткость пружины , масса груза ) совершает вынужденные колебания в вязкой среде с коэффициентом сопротивления . Определить коэффициент затухания и резонансную амплитуду , если амплитудное значение вынуждающей силы .

5. Определить период затухающих колебаний, если период собственных колебаний системы равен 1 сек и логарифмический декремент колебаний . (Ответ: )

6. Определить, насколько резонансная частота отличается от частоты кГц собственный колебаний системы, характеризуемой коэффициентом затухания с^-1. ( )

7. Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой Гц. Определить частоту собственных колебаний, если резонансная частота Гц. (Ответ: )

8. Математический маятник совершает колебания в среде, для которой логарифмический декремент затухания . Каким будет значение , если сопротивление среды увеличить в раза? Во сколько раз следует увеличить сопротивление среды, чтобы колебания стали невозможны.

(Ответ: ; )

Занятие 10.

1. Определить молярную массу углекислого газа . (Ответ: )

2. Найти молярную массу смеси кислорода массой г и азота массой г. (Ответ: )

3. Определить: 1) число молекул воды, занимающей при температуре объем объем ; 2) массу молекулы воды. (Ответ: 1) ; )

4. В баллоне вместимостью л находится кислород массой г. Концентрация молекул газа равна м^-3. Определить по этим данным постоянную Авогадро .(Ответ: 1/моль)

5. Кислород при нормальных условиях занимает сосуд вместимостью л. Определить количество вещества газа и его массу .(Ответ: моль; г. )

6. Определить молярную массу: 1) воды, 2) поваренной соли , 3) серной кислоты .(Ответ: 1) 18 г/моль, 2) 58.4 г/моль, 3) 98 г/моль )

7. Определить количество вещества и число молекул азота массой кг. (Ответ: молекул)

8. Колба вместимостью л содержит газ при нормальных условиях. Определить число молекул газа, находящихся в колбе. (Ответ: молукел )

9. Газ массой г находится в сосуде вместимостью л. Концентрация молекул газа равна м^-3. Какой это газ? (Ответ: кислород )

10. Идеальный газ находится при нормальных условиях в закрытом сосуде. Определить концентрацию молекул газа. (Ответ: м^-3. )

 

 

Занятие 11.

1. В баллоне объемом л находится гелий под давлением МПа при температуре К. После того как из баллона был израсходован гелий массой г, температура в баллоне понизилась до К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. (Ответ: Па)

2. Масса г газа занимает объем л при температуре . После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равна кг/м³. До какой температуры нагрели газ? (Ответ: К )

3. В сосуде находится масса г азота и масса г водорода при температуре и давлении МПа. Найти молярную массу смеси и объем сосуда. (Ответ: г/моль; л)

4. Водород массой г был нагрет на К при постоянном давлении. Определить работу расширения газа. (Ответ: Дж.)

5. Газ, занимавший объем л под давлением кПа, был изобарно нагрет от температуры К до К. Определить работу расширения газа. (Ответ: Дж)

6. В баллоне содержится газ при температуре С. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в два раза? (Ответ: .)

7. В сосуде вместимостью л находится смесь азота и водорода при температуре С и давлении кПа. Определить массы смеси и ее компонентов, если массовая доля азота в смеси равна 0,7. (Ответ: г; )

8. Какая работа совершается при изотермическом расширении водорода массой г, взятого при температуре К, если объем газа увеличивается в три раза? (Ответ: кДж )

9. В сосуде объемом л содержится идеальный газ при температуре . После того, как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на 0.78 атм (без изменения температуры). Найти массу выпущенного газа. Плотность данного газа при нормальных условиях г/л. (Ответ: г)

10. Сосуд объемом л содержит смесь водорода и гелия при температуре и давлении атм. Масса смеси г. Найти отношение массы водорода к массе гелия в данной смеси. (Ответ: )

 

Занятие 12.

1. Вычислить удельные теплоемкости неона и водорода при постоянных и давлении , принимая эти газы за идеальные. (Ответ: Дж/(кг·К), кДж/(кг·К); кДж/(кг·К), кДж/(кг·К) )

2. Определить количество теплоты, поглощаемой водородом массой кг при нагревании его от температуры С до температуры °С при постоянном давлении. Найти также изменение внутренней энергии газа и совершаемую им работу. (Ответ: кДж.; кДж.; кДж.)

3. Кислород занимает объем м³ и находится под давлением кПа. Газ нагрели сначала при постоянном давлении до объема м³, а затем при постоянном объеме до давления кПа. Построить график процесса и найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу ; 3) количество теплоты , переданное газу. (Ответ: МДж; МДж; МДж )

4. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты кДж. Определить работу , которую совершил при этом газ, и изменение его внутренней энергии. (Ответ: кДж.; кДж )

5. В цилиндре под поршнем находится водород массой кг при температуре К. Водород начал расширяться адиабатно, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру в конце адиабатного расширения и работу , совершенную газом. Изобразить процесс графически. (Ответ: К; )

6. Водород занимает объем м³ при давлении кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления кПа. Определить: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) работу , совершенную газом; 3) количество теплоты , сообщенное газу. (Ответ: МДж; )

7. Баллон вместимостью л содержит водород при температуре К под давлением МПа. Каковы будут температура и давление , если газу сообщить количество теплоты кДж. (Ответ: К; кПа )

8. Некоторую массу азота сжали в раз (по объему) один раз адиабатически, другой раз изотермически. Начальное состояние газа в обоих случаях одинаково. Найти отношение соответствующих работ, затраченных на сжатие. (Ответ: )

9. Азот массой г расширяется изотермически при температуре К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную при расширении газа работу ; 3) количество теплоты , полученное газом. (Ответ: ; кДж)

10. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой К внутренняя энергия уменьшилась на кДж, а его объем увеличился в раз. Определить массу кислорода. (Ответ: г)

 

Занятие 13.

1. Определить среднюю и наиболее вероятную скорости молекул кислорода при 132°С. (Ответ: )

2. При каком значении скорости пересекаются кривые распределения Максвелла для температур Т₁ и Т₂=2Т₁. (Ответ: )

3. Какая температура соответствует средней квадратичной скорости молекул углекислого газа 7200 км/ч. (Ответ: )

4. Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 10^{-18 г. Отношение концентрации} n₁ пылинок на высоте h₁=1 м. к концентрации их на высоте h₀=0 равно 0.787. Температура воздуха Т=300 К. Найти по этим данным значение числа Авогадро N_A. (Ответ: )

5. На какой высоте h плотность кислорода уменьшится на . Температура кислорода t=27°C. (Ответ: )

6. Какое изменение высоты соответствует изменению температуры атмосферы на 1°С, если у поверхности Земли температура 0°С? (Ответ: )

7. Определить силу F, действующую на частицу, находящуюся во внешнем однородном поле тяжести, если отношение концентраций частиц на двух уровнях, отстоящих друг от друга на 1 м, равно е. Температуру Т считать не зависящей от высоты и равной Т 300 К. (Ответ: )

 

Занятие 14.

1. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества моль, находится под давлением кПа и занимает объем л. Сначала газ изохорно нагревают до температуры К. Далее, изотермически расширяя, доводят его до первоначального давления. После этого путем изобарного сжатия возвращают газ в начальное состояние. Определить термический КПД цикла. (Ответ: , )

2. В цилиндре под поршнем находится водород массой кг при температуре К. Водород начал расширяться адиабатно, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в пять раз. Найти температуру в конце адиабатного расширения и работу А, совершенную газом. Изобразить процесс графически. (Ответ: )

3. Нагреватель тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно, имеет температуру . Определить температуру охладителя, если при получении от нагревателя количества теплоты Дж машина совершает работу Дж? Потери на трение и теплоотдачу не учитывать. (Ответ: К)

4. В результате кругового процесса газ совершил работу Дж и передал охладителю количество теплоты Дж. Определить термический КПД цикла. (Ответ: )

5. Совершая замкнутый процесс, газ получил от нагревателя количество теплоты кДж. Определить работу А газа при протекании цикла, если его термический КПД . (Ответ: кДж.)

6. Идеальный газ совершает цикл Кар но. Температура охладителя равна 290 К. Во сколько раз увеличится КПД цикла, если температура нагревателя повысится от К до К? (Ответ: )

7. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты , полученного от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя равна 280 К. Определить температуру нагревателя. (Ответ: К. )

8. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем л, наибольший л, наименьшее давление кПа, наибольшее кПа. Построить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический КПД . (Ответ: )