2004-2005 mokslo metų RUDENS KETVIRČIO NAMŲ DARBAI
MOKYKLOS FIZIKOS OLIMPAS 12 laidos Ii kurso moksleiviams
Molekulinės fizikos teorinės užduotys
1. Uždarame inde dosociavo ten buvę vandens garai, o temperatūra ir tūris sumažėjo atitinkamai 10 ir 20%. Kuria dalimi pakito vidinė energija? |
2. Keliais būdais pabandykite įvertinti oro molekulių skaičių Žemės atmosferoje. Kurią Žemės masės dalį sudaro atmosferoje esantis azotas, jei laikytume, kad atmosferos sudėtis nepriklauso nuo aukščio? |
3. Termoso inde dujos buvo praretintos iki 1 kPa, jo talpa lygi 2 l, o paviršiaus plotas 800 cm2. Reikia įvertinti, per kiek laiko kava tokiame termose atauš nuo 80 iki 40 °C, jei pro kamštį netenkama 10% šilumos. |
4. Vieno stačiakampio ciklinio proceso metu slėgis pakinta 2 kartus, o tūris 3 kartus, o kito proceso metu slėgis 3 kartus, o tūris 1,5 karto. Reikia rasti šių procesų naudingumo koeficientų santykį. |
5. Uždarame inde yra vienatomės dujos, kurių koncentracija n=2,4·1024 m-3. Pradžioje kiekvieno atomo greičio modulis yra |V|=1311 m/s, o kryptis pasiskirsčiusi tolygiai visomis kryptimis. Kokia bus dujų temperatūra nusistovėjus pusiausvyrai? Apskaičiuokite impulsą, kurį suteikia dujos 1 m2 ploto sienelei per laiko vienetą. Energijos nuostolių nepaisykite. |
6. 20 °C temperatūros patalpoje per valandą išgaravo 200 g vandenilio, buvusio Diuaro inde. Per kiek laiko išgaruotų tiek pat azoto? Vandenilio virimo temperatūra lygi 20,4 K, o azoto 77,3 K. |
7. Reikia apskaičiuoti 0,1 mol dujų darbą bei didžiausią temperatūrą. AC kreivė yra apskritimo ketvirtis. |
8. Kiek deguonies molekulių difunduos pro 10 cm2 ploto angą per 10 s, jei tų dujų tankio gradientas yra 1,4 kg/m4, temperatūra 17 °C, o molekulių vidutinis laisvas lėkis 1 µm. |
9. Rasti atmosferos slėgį 1 km aukštyje. Laikyti, kad temperatūra visur vienoda ir lygi 273 K. |
10. Vieno molio tobulųjų dujų perėjimas iš būsenos A į B pavaizduotas tiese. 1) Rasti dujų būsenos kitimo išraišką p(v) ? 2) Išvesti molinės šiluminės talpos formulę c(p) ? 3) Ar procesas politropinis? |
11. Psichrometro sausas termometras rodo 20 °C, o drėgnas 4 °C mažiau. Reikia apskaičiuoti santykinę oro drėgmę ir gautą rezultatą palyginti su psichronometrinės lentelės duomenimis. |
12. Dujų mišinį, sudarytą iš 100 g azoto (virimo temperatūra lygi 77,4 K normaliam slėgiui) ir nežinomo kiekio deguonies, išplečia taip, kad tuo metu, kai tūris būna pasisėjęs 2 kartus, o slėgis sumažėjęs 1,8 karto, izotermės kreivėje atsiranda lūžis. Kiek deguonies buvo mišinyje? |
13. Horizontalų cilindrinį 1 l indą su 1 g vandenilio dalija pusiau 5 g masės 6 mm storio aliuminio stūmoklis. Pastumtas į šalį ir paleistas jis pradeda svyruoti. Reikia nubrėžti stūmoklio svyravimų periodo temperatūrinę priklausomybę. |
14. 3 l tūrio inde 0,01 Pa vakuumas, o aplinkos normalaus slėgio temperatūra lygi 20 °C. Kokia gali būti indą užpildžiusio oro temperatūra? |
15. 100 g 20 °C temperatūros vandens buvo: 1) paversta -10 °C temperatūros ledu; 2) išgarinta užvirinus. Kiek dėl to pakito entropija? |
16. Kai santykinė oro drėgmė lygi 60%, ant plokščio paviršiaus palietas vanduo išgaravo per 15 min. Kiek turi pakisti drėgmė, kad vanduo garuotų 10 min ilgiau? |
17. Kiek energijos reikia suvartoti, kad 2 kg 10 °C temperatūros vandens paversti -10 °C temperatūros ledu, jei aplinkos temperatūra lygi 20 °C? |
18. Pasiūlykite naujesnį amžinojo variklio modelį. |
19. Du oro burbuliukai (spinduliai po 3 mm) ties vandens telkinio paviršiumi susilieja į vieną. Reikia įvertinti, kaip pakinta naujo burbuliuko spindulys po susiliejimo, jei vandens šilumos laidį laikytume nežymiu, o šiluminę talpą labai didele. |
20. Išanalizuokite, kodėl neįmanoma pasiekti 0 K. |
Užduotis parengė mokyklos dėstytojas doc. dr. Stasys Tamošiūnas.
110
užduočių sprendimus iki 2004 11 15, 1120 užduočių sprendimus iki
2004 12 15 Pastaba: pavėluotai išsiųsti užduočių sprendimai netikrinami ir nevertinami.
|