в термодинамически неравновесных системах

261. Наружная поверхность кирпичной стены толщиной 37 см (полтора кирпича) имеет температуру - 17 ^oС, а внутренняя +20 ^oС. Определить количество теплоты, теряемое за сутки через 1 м² стены за счет теплопроводности. Теплопроводность кирпича 0,7 Вт/(м×К).

262. Наружная поверхность кирпичной стены толщиной 37 см (полтора кирпича) имеет температуру - 15 ^oС, а внутренняя +20 ^oС. За сутки через 1 м² стены за счет теплопроводности теряется количество тепла 5,72×10⁶ Дж. Определить теплопроводность кирпича.

263. За счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами, через окно теряется ежечасно количество тепла 46,3 кДж. Площадь каждой рамы составляет 4 м², расстояние между рамами 30 см. Температура помещения 20 ^oС, температура наружного пространства - 20 ^oС. Определить теплопроводность воздуха.

23                                                                                                                                  24

264. Какое количество тепла теряется ежечасно через окно за счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами, если площадь каждой рамы составляет 4 м², расстояние между рамами 30 см, температура помещения 20 ^oС а температура наружного пространства - 20 ^oС. Диаметр молекул воздуха принять равным 3×10^{-10 м, давление воздуха - 1}×10⁵ Па.

265. Средняя длина свободного пробега атомов гелия при нормальных условиях <l> = 180 нм. Определить коэффициент диффузии гелия.

266. Найти коэффициент внутреннего трения (динамическую вязкость) азота при нормальных условиях, если коэффициент диффузии для него при этих условиях равен 0,142 см²/с.

267. Найти диаметр молекулы кислорода, если известно, что для кислорода динамическая вязкость при 0 ^oС равна h = 18,8×10^-6 (Н×с)/м².

268. Найти коэффициент теплопроводности водорода, если известно, что динамическая вязкость для него при тех же условиях равна h = 8,6×10^-6 (Н×с)/м².

269. Коэффициент диффузии кислорода при температуре t = 0 ^oС             D = 0,19 см²/с. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекул кислорода.

270. Площадь окна S = 2 м², расстояние между рамами l = 0,2 м. Наружное стекло имеет температуру -10 ^oС, внутреннее 20 ^oС. Давление воздуха между рамами атмосферное, а температура его линейно меняется вдоль l от t₁ до t₂ . Определить полную кинетическую энергию молекул и полное число молекул воздуха между рамами.

Раздел 8. Капиллярные явления

 

271. Определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если при опускании в нее смачиваемого капилляра с диаметром канала 1 мм, жидкость поднялась на высоту 20 мм. Плотность жидкости 1,26 ×10³ кг/м³, ускорение свободного падения 9,81 м/с². Смачивание считать полным.

272. В сосуд с ртутью погружен стеклянный капилляр с диаметром канала 1 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения ртути, если уровень ртути в канале спустится ниже уровня ртути в сосуде на 11 мм. Краевой угол считать равным 139⁰, плотность ртути и ускорение свободного падения соответственно равны 13,6 ×10³ кг/м³ и 9,81 м/с².

273. Масса жидкости, вошедшей в смачиваемый капилляр с диаметром канала 1 мм при его погружении, равна 23 мг. Определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если смачивание полное, а ускорение свободного падения равно 9,81 м/с².

274. Определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если при погружении в нее капилляра с диаметром канала 1 мм, жидкость опустилась в нем на глубину 15 мм. Плотность жидкости и ускорение свободного падения соответственно равны 13,6 ×10³ кг/м³ и 9,81 м/с². Капилляр считать полностью несмачиваемым.

275. Разность уровней воды в двух стеклянных капиллярах, погруженных в воду, равна 22 мм. Диаметры каналов капилляров 2 мм и 0,8 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения воды, если ее плотность 10³ кг/м³. Ускорение свободного падения принять равным 9,81 м/с².

276. Какова разность коэффициентов поверхностного натяжения чистой и мыльной воды, если при погружении в них полностью смачиваемого капилляра с диаметром канала 3 мм разность масс вошедших в него жидкостей оказалась равна 0,03 ×10^{-3 кг?}

277. Определить коэффициент поверхностного натяжения ртути, если разность уровней в ее коленах U-образной трубки равна 30 мм. Диаметры каналов в коленах трубки равны соответственно 2 и 0,4 мм. Плотность ртути 13,6 ×10³ кг/м³. Ускорение свободного падения 9,81 м/с². Несмачивание считать полным.

278. Чему равен коэффициент поверхностного натяжения керосина, если он поднимается по фитилю керосинки на высоту h = 10 см? Считать поры в фитиле цилиндрическими трубками диаметром d = 0,15 мм и смачивание полным. Плотность керосина и ускорение свободного падения соответственно равны: r = 0,8 ×10³ кг/м³ и g = 9,81 м/с².

25                                                                                                                                  26

279. Горизонтальный капилляр с внутренним диаметром 2 мм и длиной 10 см полностью заполнен водой. Когда его поставили вертикально, из него вытекло 267 мг воды. Определить коэффициент поверхностного натяжения воды. Смачивание считать полным. Плотность воды и ускорение свободного падения соответственно равны: 1×10³ кг/м³ и 9,81 м/с².

280. В жидкость нижними концами опущены две вертикальные капиллярные трубки с внутренними диаметрами 0,05 см и 0,1 см. Разность уровней жидкости в трубках равна 11,6 мм. Плотность жидкости равна 0,8 г/см³. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Смачивание считать полным. Ускорение свободного падения принять равным 9,81 м/с².