Читайте также:
|
Вариант 1
№ 1. Тело массой m =0,02 кг совершает гармонические колебания с амплитудой А =0,05 м и частотой n = 10 c-1, начальная фаза колебания равна нулю. Определить полную энергию колеблющегося тела и максимальную силу, действующую на тело. Написать уравнение гармонического колебания.
№ 2. Груз, подвешенный еа пружине, вызывает ее удлиннение на 
. Определить период свободных колебаний груза на этой пружине.
№ 3. При какой температуре средняя арифметическая скорость молекул гелия равна 2 км/с? (М= 0,004 кг/моль)
№ 4. В баллоне емкостью V =15 л находится смесь, содержащая m1 =10 г водорода, m2 =54 г водяного пара и m3 =60 г окиси углерода. Определить давление смеси газов в баллоне при температуре t =27°С.
№ 5. Найти кинетическую энергию Ек вращательного движения всех молекул кислорода массой m =5 г при температуре t =65°C.
№ 6. Какой из графиков, изображенных на рисунке, соответствует процессу, проведенному при постоянной температуре газа?
№ 7. Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении m =1 кг воздуха, если его объем увеличился в n =10 раз. Начальная температура воздуха t =15°С.
№ 8. Под давлением p1 =3 МПа находится кислород объемом V1 =2 л. Найти, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его объем в два раза в результате изобарического процесса.
№ 9. Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17°С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
№ 10. Для охлаждения лимонада массой 200 г в него бросают кубики льда при 00С. Масса каждого кубика 8 г. Какова первоначальная температура лимонада, если установилась температура 15°С после того, как в него бросили 4 кубика?. Необходимые данные возьмите из справочников.
Вариант 2
№ 1. Шарик массой m =60 г колеблется с периодом Т =2 с. В начальный момент времени смещение шарика xo =8 см и он обладает энергией Е =0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика.
№ 2. Груз массой 0,1 кг, подвешенный на пружине жесткостью 10 Н/м, совршает свободные колебания с амплитудой 0, 5 м. Определить скорость груза в момент времени, когда смещение равно 0,4 м.
№ 3. При какой температуре средняя арифметическая скорость молекул гелия равна 2 км/с? (М= 0,004 кг/моль)
№ 4. При давлении p =705 кПа и температуре t =26°С плотность некоторого газа ρ =12,5 кг/м3. Определить относительную молекулярную массу Mr газа.
№ 5. 3 моль водорода находятся в сосуде при температуре Т. Какова температура 3 моль кислорода в сосуде того же объема и при том же давлении? (Водород и кислород считать идеальными газами.)
№ 6. Смесь двух газов состоит из гелия массой m1 =5 г и водорода массой m2 =2 г. Найти отношение молярных теплоемкостей 
этой смеси.
№ 7. Во сколько раз увеличится объем v =1 моля водорода при изотермическом расширении при температуре t= 27°С, если при этом была затрачена теплота Q =4 кДж?
№ 8. Азот массой m =200 г и температурой T1 =250 К был адиабатически сжат. При этом была совершена работа A =30 кДж. Определить конечную температуру T2 газа.
№ 9. 1 моль инертного газа сжали, совершив работу 600 Дж. В результате сжатия температура газа повысилась на 40°С. Какое количество теплоты отдал газ?
№ 10. Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и содержит 100 кг гелия. Какой груз он может удерживать в воздухе на высоте, где температура воздуха 17°С, а давление 105 Па.
Вариант 3
№ 1. Сложите два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами 0,5 с и амплитудами 3 см, начальные фазы колебаний 
и 
, постройте векторную диаграмму.
№ 2. Груз подвешенный на пружине, совершает вертикальные колебания с периодом 0,6 с. Если груз заменить другим, то период колебаний возрастает до 0,8 с. Каким будет период колебаний, усли к пружине подвесить оба груза одновременно?
№ 3. Найти полную кинетическую энергию всех молекул азота в объеме 12,3 л при нормальном давлении. Чему равна кинетическая энергия одной молекулы азота, если температура газа 17 °С? Молярная масса азота 0,028 кг/моль
№ 4. В баллоне находится газ при температуре T1 =350 К. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
№ 5. В сосуде объемом V =10 л находится одноатомный газ при нормальных условиях. Определить теплоемкость CV этого газа при постоянном объеме.
№ 6. Найти работу газа за цикл 1-2-3-4, изображенный на рисунке
№ 7. В закрытом сосуде находится смесь азота массой m1 =56 г и кислорода массой m2= 64 г. Определить изменение внутренней энергии смеси, если ее охладили на D t =20°С.
№ 8. Совершая прямой цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру Тх холодильника, если температура нагревателя Tн =500 К.
№ 9. Рассчитайте количество теплоты, сообщенное одноатомному идеальному газу в процессе А-В-С, представленному на рV-диаграмме (см. рисунок).
№ 10. Цилиндр сечением S = 30 см2 закрыт тяжелам поршнем. При подъеме сосуда с ускорением a=3g объем газа под поршнемуменьшается в 1,5 раза. Найти массу поршня, считая температуру газа постоянной. Атмосферное давление 105 Па.
Вариант 4
№ 1. Материальная точка массой m =5 г совершает гармонические колебания с частотой n=0,5 c-1. Амплитуда колебаний А =0,03 м. Определить скорость точки в момент, когда смещение ее равно х =1,5 см.
№ 2. Груз массой 2 кг, закрепленный на пружине жесткостью 300 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см. Какова максимальная скорость груза?
№ 3. Определить кинетическую энергию одной молекулы, одного моля и 1 кг воздуха при температуре 27 °С.
№ 4. В сосуде объемом V =2 м3 находится смесь m1 =4 кг гелия и m2 =2кг водорода при температуре t =27°С. Определить давление и молярную массу смеси газов.
№ 5. Какова температура идеального газа в точке 2, если в точке 4 она равна 200К (см.рисунок)
№ 6. Углекислый газ при температуре t =40°С и под давлением p =350 кПа занимает объем V =10 л. Определить теплоемкость CP этого газа при постоянном давлении.
№ 7. Водород, занимающий объем V1 =5 л и находящийся под давлением P1= 105 Па, адиабатно сжат до объема V2 =1 л. Найти работу сжатия и изменение внутренней энергии водорода.
№ 8 Определить изменение энтропии при изобарном нагревании азота массой m =0,1 кг от температуры t 1=17°С до t 2=100°С.
№ 9. Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17°С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изм
№ 10. Сжатый воздух в баллоне имеет температуру 15°С. Во время пожара температура воздуха в баллоне поднялась до 450°С. Взорвется ли баллон, если известно, что при этой температуре он может выдержать давление не более 9,8 МПа? Начальное давление в баллоне 4,8 МПа.
енению объема шара.
Вариант 5
№ 1. Определить частоту простых гармонических колебаний обруча радиусом R =50 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую обруча.
№ 2. Амплитуда малых свободных колебаний пружинного маятника 4 см, масса груза 400 г, жесткость пружины 40 Н/м. Найти максимальнуюскорость колеблющегося груза.
№ 3. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до 10-15 мм рт. ст. Сколько молекул газа содержится в объеме 1 см3 при указанном давлении и температуре 27 °С? (1мм рт. ст.=133 Па)
№ 4. В пустой сосуд, объем которого V =5 л, впустили V1 =3 дм3 азота под давлением p1 =250 кПа и V2 =4 дм3 водорода под давлением p2 =50кПа. Найти давление образовавшейся смеси.
№ 5. Идеальный газ при давлении p =0,4 МПа и температуре Т =350 К занимает объем V =300 л. Определить показатель адиабаты g идеального газа, если теплоемкость этого газа при постоянном объеме СV =857 Дж/К.
№ 6. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V =50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на D p =0,5 МПа.
№ 7. Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 3 кДж и отдает холодильнику количество теплоты, равное 2,4 кДж. Найти КПД двигателя.
№ 8. Определить работу А1 изотермического расширения газа, совершающего цикл Карно, КПД которого h= 0,4, если работа изотермического сжатия А2 =4,8 Дж.
№ 9. На рисунке показан процесс изменения состояния идеального газа. Внешние силы совершили над газом работу, равную 5·104 Дж. Какое количество теплоты отдает газ в этом процессе?
№ 10. Для охлаждения лимонада массой 200 г в него бросают кубики льда при 00С. Масса каждого кубика 8 г. Какова первоначальная температура лимонада, если установилась температура 15°С после того, как в него бросили 4 кубика?. Необходимые данные возьмите из справочников.
Вариант 6
№ 1. Материальная точка совершает простые гармонические колебаний так, что в начальный момент времени смещение xo =4 см, а скорость 
o=10 см/c. Определить амплитуду А и начальную фазу φ o колебаний, если их период Т =2 с.
№ 2. Груз, подвешенный еа пружине, вызывает ее удлиннение на . Определить период свободных колебаний груза на этой пружине.
№ 3. Сколько молекул водорода находится в сосуде емкостью V =2 л, если средняя квадратичная скорость движения молекул < 
кв >=500 м/c, а давление на стенки сосуда p =103 Па?
№ 4. Определить суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул гелия при температуре Т =120 К, содержащихся в количестве вещества ν =1,5 моля.
№ 5. Баллон емкостью 20 л содержал кислород при 15 °С. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на 5,1·105 Па. Какую массу кислорода израсходовали?
№ 6. На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдает 50 кДж теплоты. 
Найти работу внешних сил.
№ 7. При изотермическом расширении азота при температуре T =280К объем его увеличился в n =2 раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу A; 2) изменение внутренней энергии D U; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m =0,2 кг.
№ 8. Водород массой m =10 г изобарно расширяется, при этом его объем увеличивается в 2 раза. Определить изменение энтропии водорода при этом процессе.
№ 9. В воздухоподогреватель парового котла подается вентилятором 13·104 м3/ч воздуха при температуре 30 °С. Найти объемный расход воздуха на выходе из воздухоподогревателя, если нагрев его производится до 400 °С при постоянном давлении.
№ 10. Для определения удельной теплоемкости вещества тело массой 450 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащийводу массой 200 г. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите удельную теплоемкость вещества исследуемого тела.
Вариант 7
№ 1. На стержне длиной l =50 см укреплены два одинаковых шарика: один на конце стержня, другой – в середине стержня. Стержень с шариками совершает колебания около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить период колебаний стержня. Массой стержня пренебречь.
№ 2. Груз массой 0,1 кг, подвешенный на пружине жесткостью 10 Н/м, совершает свободные колебания с амплитудой 0, 5 м. Определить скорость груза в момент времени, когда смещение равно 0,4 м.
№ 3. В сосуде емкостью V= 200 см3 находится газ при температуре t =47°С. Из-за утечки газа из сосуда просочилось N =1021 молекул. На сколько снизилось давление газа в сосуде?
№ 4. Молярная внутренняя энергия кислорода U μ=6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <ε вр > вращательного движения одной молекулы кислорода.
№ 5. Рассчитайте количество теплоты, сообщенное одноатомному идеальному газу в процессе А-В-С, представленному на рV-диаграмме (см. рисунок).
№ 6. Определить работу, совершенную кислородом в результате изобарического расширения, если при этом затрачена теплота Q = 35 кДж.
№ 7. Определить изменение энтропии при изохорическом нагревании двухатомного газа в количестве n =2 моля, если при этом его термодинамическая температура увеличилась в n =2 раза.
№ 8. Азот массой m =200 г и температурой T1 =250 К был адиабатически сжат. При этом была совершена работа A =30 кДж. Определить конечную температуру T2 газа.
№ 9. В воздухоподогреватель парового котла подается вентилятором 13·104 м3/ч воздуха при температуре 30 °С. Найти объемный расход воздуха на выходе из воздухоподогревателя, если нагрев его производится до 400 °С при постоянном давлении.
№ 10. В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °C наливают m = 1 кг воды с температурой t2 = 44 °C. Какая масса льда Δm расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде?
Вариант 8
№ 1. На гладком горизонтальном столе лежит шар массой M =200 г, прикрепленный к горизонтально расположенной пружине с жесткостью k =500 H/м. В шар попадает пуля массой m =10 г, летящая со скоростью =300 м/c, и застревает в нем. Пренебрегая массой пружины и сопротивлением воздуха, определить амплитуду А и период колебаний Т шара.
№ 2. Груз массой 2 кг, закрепленный на пружине жесткостью 300 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см. Какова максимальная скорость груза?
№ 3. В сосуде емкостью V =10 л находится m =2 г кислорода. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. Диаметр молекулы кислорода d =0,27 нм.
№ 4. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <ε> одной молекулы этого газа при температуре Т =300 К, если количество вещества водорода ν =0,5 моль.
№ 5. Определить работу A, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж. Найти также изменение D U внутренней энергии газа.
№ 6. Определить изменение энтропии свинца массой m =4 кг при охлаждении его от t 1=327°С до t 2=0°С. (Cуд.св. =126 Дж/кгК)
№ 7. Шар-зонд заполнен газом при 27 °С до давления 1,05 атм. После подъема шара на высоту, где давление 0,8 атм, объем шара увеличился на 5 % и давление стало отличаться от внешнего на 0,05 атм. Определить температуру воздуха на этой высоте, предполагая, что газ в шаре принял эту же температуру. 1атм=133Па
№ 8. В закрытом баллоне находится 2 г водорода при нормальных условиях. Газ нагревают
до 100 °С. Найти количество подведенной теплоты. Молярная масса водорода 0,002 кг/моль
№ 9. Водород занимает объем 10 м3 при давлении 0,1 МПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 0,3 МПа. Определить изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, сообщенное газу. Молярная масса водорода 0,002кг/ моль
№ 10. В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °C наливают m = 1 кг воды с температурой t2 = 44 °C. Какая масса льда Δm расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде?
Вариант 9
№ 1. Математический маятник длиной l1 =20 см и физический маятник в виде тонкого прямого стержня длиной l2 =30 см синхронно колеблются около одной и той же горизонтальной оси. Определить расстояние a центра тяжести стержня от оси колебаний.
№ 2. Груз подвешенный на пружине, совершает вертикальные колебания с периодом 0,6 с. Если груз заменить другим, то период колебаний возрастает до 0,8 с. Каким будет период колебаний, усли к пружине подвесить оба груза одновременно?
№ 3. Средняя длина свободного пробега молекулы азота при некоторых условиях <l> =2 см. Найти плотность ρ азота при этих условиях. Эффективный диаметр молекул азота принять равным 0,38 нм.
№ 4. Определить удельные теплоемкости сV и сP газа, если известно, что при нормальных условиях его удельный объем V =0,7 м3/кг. Какой это газ?
№ 5. В результате изобарического процесса при давлении p =2 МПа водород массой m =280 г совершил работу A =1,43 кДж. Определить конечный объем газа, если начальная температура водорода T1 = 290 К.
№ 6. В закрытом сосуде находятся 14 г азота при температуре 27°С и давлении 0,1 МПа. После нагревания давление азота повысилось на 0,4 МПа. Какое количество теплоты было сообщено газу?
№ 7. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 106 Па и при температуре 300 К. После того как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. Молярная масса гелия 4·10-3 кг/моль.
№ 8. При изобарическом нагревании кислорода массой 1 кг его температура увеличилась в n =3 раза. Определить изменение энтропии при этом процессе.
№ 9. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя количество теплоты 8,36 кДж.
Найти количество теплоты, отданное холодильнику, если термический КПД цикла
равен 0,3. Какую работу совершил газ?
№ 10. Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17°С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
Вариант 10
№ 1. Тонкий однородный стержень длиной l =40 см свободно вращается вокруг горизонтальной оси, отстоящей на расстоянии a =12 см от его середины. Определить частоту n колебаний стержня относительно этой оси.
№ 2. Амплитуда малых свободных колебаний пружинного маятника 4 см, масса груза 400 г, жесткость пружины 40 Н/м. Найти максимальнуюскорость колеблющегося груза.
№ 3. Вычислить удельные теплоемкости сV и сP газа, зная, что его молярная масса М =4×10-3 кг/моль и показатель адиабаты γ=1,67.
№ 4. Водород массой m =20 г находится при температуре t =37°С. Найти: 1) среднюю кинетическую энергию <e> одной молекулы водорода; 2) среднюю кинетическую энергию < Eвр > вращательного движения всех молекул водорода. Газ считать идеальным.
№ 5. Азот объемом V1 =5 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты Q необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление вдвое в результате изохорного процесса.
№ 6. Объем гелия, масса которого m =2 кг, увеличился в n =5 раз при изотермическом нагревании. Найти изменение энтропии в этом случае.
№ 7. На сколько градусов можно нагреть 8 г азота при постоянном давлении, если газу передано количество теплоты, равное 600 Дж?
№ 8. Компрессор, обеспечивающий работу отбойных молотков в забое, засасывает из атмосферы 100 л воздуха в секунду при давлении 1 атм. Сколько отбойных молотков может работать от этого компрессора, если для каждого молотка необходимо 100 см3 воздуха в секунду при давлении 50 атм? 1атм=105Па
№ 9. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу, равную 200 Дж. Температура нагревателя 375 К, холодильника 300 К. Найти количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.
№ 10. Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17°С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 138 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |