Самостоятельная работа №1

I ВАРИАНТ

1. В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15°С налили 0,2 кг воды при температуре 100оС. При какой температуре установится тепловое равновесие?

91°С

2. Серебряную ложку массой 50 г опустили в сосуд, содержа­щий 250 г воды при температуре 90°С. Определите удельную теплоемкость серебра, если первоначальная темпера­тура ложки 30°С, температура теплового равновесия 89,3°С; теплоемкость сосуда 130 Дж/К.

0,28×103 Дж/кг×К

3. Двигатель мотороллера развивает мощность 3,31 кВт при скорости 58 км/ ч. Сколько километров пройдет моторол­лер, расходуя 3,2 л бензина, если КПД двигателя 20%?

Км

4. В воду массой 1,5 кг положили лед, температура которого 0°С. Начальная температура воды 30°С. Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял?

Кг

5. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40%, чтобы полу­чить из 200 кг снега, взятого при температуре -10°С, воду при температуре 20°С?

Кг

II ВАРИАНТ

1. Медное тело, нагретое до 100°С, внесено в воду, масса которой равна массе медного тела. Тепловое равновесие наступило при температуре 30°С. Определите первоначальную температуру воды.

23,5°С

2. Стальное изделие закалялось нагреванием до температуры 800°С с последующим опусканием в масло массы 2 кг, взя­тое при температуре 10°С. При этом масло нагрелось до температуры 40°С. Найти массу стального изделия, если при переносе в масло изделие охладилось на 20°С. Удельная теплоемкость стали с = 0,63 кДж/кг×К, масла с_м = 1,9 кДж/кг×К.

Кг

3. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД равен 30%. Определить расход бензина на 1 км пути.

Кг

4. Определить, какое количество свинца, взятого при 0°С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгора­нии 1 кг нефти, если КПД нагревателя 80%.

Кг

5. В калориметре находится вода массой 400 г при температуре 5°С. К ней долили еще 200 г воды с температурой 10°С и положили 400 г льда с температурой -60°С. Какая температура установится в калориметре? Как изменится количество льда?

0°С, масса льда увеличится до 500 г

 

 

Самостоятельная работа №2

I ВАРИАНТ

1. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 12^оС, если его масса 2кг?

 

2. Воздух объёмом 1,45 м³, находящийся при температуре 20^оС и давлении 100 кПа, перевели в жидкое состояние. Какой объём займёт жидкий воздух, если его плотность 861 кг/м³?

 

3. Во фляжке вместимостью 0,5 л находится 0,3л воды. Турист пьёт из неё воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не попадает наружный воздух. Сколько воды удастся выпить туристу, если он может понизить давление оставшегося во фляжке воздуха до 80 кПа?

 

4. Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя ЗИЛ-130, если к концу такта сжатия температура повышается с 50^оС до 250^оС, а объём уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление 80 кПа.

 

 

II ВАРИАНТ

1. Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 200 кПа и температуре 240К его объём равен 40 л?

 

2. Газ при давлении 0,2 мПа и температуре 15^оС имеет объём 5л. Чему равен объём газа этой массы при нормальных условиях?

 

3. В цилиндре дизельного двигателя автомобиля КАМАЗ-5320 температура воздуха в начале такта сжатия была 50^оС. Найти температуру воздуха в конце такта, если его объём уменьшился в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.

 

4. Какова была начальная температура воздуха, если при нагревании его на 3К объём увеличился на 1% от первоначального?

 

Самостоятельная работа №3

I ВАРИАНТ

1. На поверхность воды положили рамку в виде квадрата со стороной 6 см. Какая сила удерживает рамку на воде? Какую силу необходимо приложить, чтобы оторвать рамку от поверхности воды, если масса рамки 5 г?

3,5×10^-2 Н 8,4×10^-2 Н

2. Длинная, открытая с обоих концов тонкостенная капиллярная трубка радиусом 1 мм расположена вертикально. Какова максимально возможная высота столба воды, находящейся в трубке?

См

 

3. Стеклянную капиллярную трубочку диаметром 0,1 мм опустили в воду при 20°С. Вследствие нагревания воды до 70°С высота столбика воды в трубке уменьшилась на 3,2 см. Определите коэффициент поверхностного натяжения воды при 70°С.

6,4×10-2 Н/м

4. Мыльный пузырь имеет радиус 2 см. Определить разность давлений внутри и снаружи пузыря. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0,07 Н/м.

Па

II ВАРИАНТ

1. В результате слияния мелких капелек воды диаметром 1 мкм получили 1 кг воды той же самой температуры. Какое количество теплоты при этом выделилось в окружающее пространство? На сколько градусов нагрелась бы вода, если бы не было теплопередачи?

0,44 кДж 0,1°С

 

 

2. Оцените максимальный размер капель воды, которые могут висеть на потолке.

Около 5 мм

 

3. Под каким давлением находится воздух в воздушном пузырьке диаметром 2 мм в воде на глубине 50 см, если атмосферное давление 10⁵ Па?

10⁵ кПа

 

4. Тонкая металлическая трубка с внутренним диаметром 100 мкм покрыта внутри тонким слоем серебра и запаяна с одного конца. Другим концом ее приводят в соприкосновение с поверхностью ртути. Учитывая, что ртуть полностью смачивает серебро, найдите высоту подъема ртути в трубке, если длина трубки 1 м. Атмосферное давление 10⁵ Па.

См

 

Самостоятельная работа №4

I ВАРИАНТ

1. Сухой термометр психрометра показывает 20°С. По разности показаний термометров нашли, что относительная влажность равна 60%. Найти давление водяного пара в воздухе. Какова температура влажного термометра? Чему равна точка росы?

1,4 кПа 15°С 12°С

2. Найти массу 1 м³ влажного воздуха при температуре 36°С и давлении 1013 гПа, если относительная влажность его 80%, а давление насыщенного пара при этой температуре 5,945 кПа.

Кг

3. В герметично закрытом сосуде объемом 1,1 л находятся 100 г кипящей воды и ее пар при температуре 100°С. Воздуха в сосуде нет. Определите массу пара. Зависимостью плотности воды от температуры можно пренебречь.

Г

4. Воздух подвергается изотермическому сжатию, при этом его объем уменьшается в четыре раза. При каком объеме воздуха начинается конденсация водяного пара? Какая масса росы выпадает? Начальный объем 2 м³, температура 18°С, относительная влажность воздуха до сжатия 50%.

1 м³ 7,7 г

5. В запаянной с одного конца горизонтально лежащей трубке находится воздух с относительной влажностью 80%, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной 76 мм. Какой станет относительная влажность, если трубку поставить вертикально открытым концом вниз? Температура при этом не меняется, атмосферное давление 760 мм рт. ст. Ртуть из трубки при переворачивании не выливается.

72 %

II ВАРИАНТ

1. В комнате объемом 40 м³ температура воздуха 20°С, его относительная влажность 20%. Сколько надо испарить воды, чтобы относительная влажность достигла 50%. Известно, что при 20°С давление насыщенных паров 2330 Па.

Кг

2. В комнате при температуре 15°С относительная влажность 10%. Как изменится относительная влажность, если температура в комнате повысится на 10°С? Давление насыщенного пара при 15°С равно 12,8 мм рт. ст., при 25°С равно 23,8 мм рт. ст.

5,6%

3. При температуре 20°С и давлении 760 мм рт. ст. воздух имеет влажность 100%. На сколько процентов он легче сухого воздуха той же температуры при том же давлении? Масса моля сухого воздуха 29 г/моль, а давление насыщенного пара при 20°С равно 2,33 кПа.

0,9 %

4. В цилиндре под поршнем — воздух, имеющий температуру 10°С и относительную влажность 60%. Какой станет относительная влажность этого воздуха после нагревания его до температуры 100°С и уменьшения объема втрое?

2,9 %

5. Трубку длиной 60 см, запаянную с одного конца, погружают в ртуть вертикально открытым концом вниз. При какой глубине погружения в трубке выпадет роса? Температура в трубке не меняется. Атмосферное давление 76 см рт. ст., относительная влажность воздуха 80%.

См