Тема 4: «Парообразование, конденсация, кипение»

1. Какое количество теплоты надо сообщить 30г воды, взятой при 0°С, чтобы нагреть ее до температуры кипения и затем полностью превратить ее в пар при нормальном атмосферном давлении?

2. Сколько энергии при нормальном атмосферном давлении надо израсходовать на нагревание 750г воды от 5°С до температуры кипения и для дальнейшего образования 250г водяного пара?

3. Сколько необходимо сжечь спирта, что бы 2 кг льда, взятого при -5°С, расплавить, полученную воду нагреть и 1 кг воды превратить в пар? КПД спиртовки 40%.

4. В калориметре находится вода массой m_в=1кг при температуре t_в=20°С. Сколько пара, имеющего температуру t_п=100°С, нужно впустить в калориметр, что бы температура в нем поднялась до t=40°С?

Домашнее задание

1. Водяной пар массой 300г при нормальном атмосферном давлении и температуре 100°С сконденсировался. Получившуюся воду охладили до 50°С. Какое количество теплоты выделилось при конденсации пара и последующем охлаждении получившейся воды?

2. Определите массу вещества, которую можно превратить в пар при нормальном атмосферном давлении и температуре кипения, сообщив ему количество теплоты, равное 5МДж

Вещество	m, кг	Вещество	m, кг
Вода		Эфир
Аммиак		Ртуть
Спирт		Жидкий воздух

3. Самый распространенный метод опреснения морской воды состоит в ее выпаривании: растворенные в воде соли в пар не попадают, поэтому после конденсации пара образуется пресная вода. Сколько каменного угля нужно сжечь для опреснения 1т воды? Начальная температура воды 20°С, тепловые характеристики соленой и пресной воды считайте одинаковыми.

4. На газовой горелке нагревается алюминиевый чайник массой 1.2 кг, содержащий 2л воды при температуре 15°С. Вода в чайнике нагрелась до 100°С и 200г ее выпарилось. Каков КПД горелки, если при этом сгорело 0,1 м³ природного газа?

О4. – В калориметр, содержащий 500г воды при температуре 20°С, впустили водяной пар при температуре 100°С. Какая температура установится в калориметре, если масса пара равна: а)10г? б)100г? Какой станет масса воды в каждом случае?

 

 

Вещество	Температура кипения, °C	Теплота парообразования r, 103 Дж/кг
Азот	-195,80	199,3
Алюминий
Ацетон	56,5
Бензин	40 - 180
Бензол	80,1
Висмут
Вода
Гелий	- 268,93	19,5
Глицерин
Железо
Золото
Калий
Кислород	-182,962
Литий
Магний
Медь
Натрий
Нафталин	217,9
Никель
Олово
Ртуть
Свинец
Серебро
Скипидар
Спирт этиловый	78,3
Фреон-12	-29,8

 

 

Тема 5: «Влажность воздуха. Давление»

1. Температура воздуха в помещении 20°С. Роса в этом помещении выпадает при охлаждении воздуха до 10°С. Чему равна относительная влажность воздуха в этом помещении.

2. В комнате объемом 100м³ при температуре 20°С находится воздух с относительной влажностью 35%. Сколько воды надо дополнительно испарить, что бы относительная влажность стала равна 55%?

3. Старик закидывал невод в синее море три раза: первый раз – на глубину 4м, второй раз – на глубину 6м. В третий раз старик закинул невод и поймал золотую рыбку, которая сообщила ему, что живет там, где гидростатическое давление равно 3 атм. На какой глубине живет золотая рыбка?

4. На дно аквариума длиной 40см и шириной 25см положили чугунный шар массой 700г. На сколько увеличилось после этого давление воды на дно, если вода из аквариума не вылилась?

Домашнее задание

1. Известно, что плотность насыщенного водяного пара при t=20°С равна ρ_н=17,3 кг/м³. Найдите массу водяного пара в комнате объемом 60м³, если известно, что температура воздуха в комнате 20°С, а его относительная влажность 40%.

2. При температуре 25°С относительная влажность воздуха в помещении равна 70%. Какова масса росы, выпавшей из 1м³ воздуха после понижения температуры до 16°С?

3. Оцените, насколько изменится атмосферное давление при подъеме от основания до верхней точки шпиля h=240м высотного здания МГУ.

4. Со дна аквариума убрали камень массой 780г. В результате давление воды на дно уменьшилось на 50Па. Какова плотность камня, если известно, что длина аквариума 30см, а ширина 20см?

 

 

 

Тема 6: «Газовые законы»

1. Давление газа изотермически изменили с 6 до 2 кПа. При этом объем газа изменился на 12л. Определите конечный объем газа в л.

2. Опишите как изменяются параметры p, V, T идеального газа данной массы при изменении его состояния вдоль изотерм

А) от состояния 1 до состояния 2

Б) от состояния 4 до состояния 3

3. Воздух нагрели изохорически от 100 до 300 К. Начальное давление воздуха было равно 200 кПа. Определите конечное давление воздуха.

4. Давление воздуха изохорически изменили от 200 до 150кПа. Определите его конечную температуру, если в начале эксперимента она была равна 100К.

5. Объем идеального газа при изобарическом процесе увеличился в 4 раза. Как при этом изменилась абсолютная температура газа?

6. Воздух изобарически расширили от 8 до 24л. Определите конечную температуру воздуха, если его начальная температура была равна 300К.

7. Абсолютную температуру идеального газа изобарически увеличили в 2 раза. При этом объем газа изменился на 12л. Определите начальный и конечный объемы газа.

Домашнее задание

1. Объем идеального газа данной массы изотермически увеличили в3 раза.

А) Как изменяется при этом темп хаотического движения молекул?

Б) Как изменяется при этом средний модуль скорости, с которой молекулы налетают на стенки сосуда?

В) Как изменяется при этом число молекул, приходящихся на единицу объема сосуда?

Г) Как изменяется при этом число молекул, налетающих на единичную площадь стенки сосуда за единицу времени?

Д) Как изменяется при этом давление газа?

(увеличивается уменьшается не меняется)

2. Как изменили объем сосуда, в котором находился идеальный газ постоянной массы, если его давление изотермически уменьшилось в 5 раз?

3. В сосуде объемом V₀ находится идеальный газ при давлении р₀. Давление и объем газа изотермически меняются. Ученик 8 класса Вова Соколов в некоторые моменты времени измерял давление, а в другие моменты объем газа. Помогите Вове заполнить таблицу, определив неизвестные величины.

р0	5 р0		2,5 р0		2 р0		0,25 р0
V0		0,25 V0		0,4 V0		2 V0		5 V0

Постройте график зависимости p(V).

4. Давление идеального газа при изохорическом процессе уменьшилось в 2 раза. Как изменилась при этом абсолютная температура газа? Определите конечную температуру газа, если его начальная температура была равна 600К.

5. Воздух изобарически охладили от 327°С до 27°С. Начальный объем воздуха был равен 8л. Определите конечный объем воздуха.