Главная | Регистрация | Вход | RSSПонедельник, 24.06.2019, 17:16

Школа изобретателей



Личный сайт Гаряева Александра Владимировича и Калинина Игоря Юрьевича
Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Самостоятельные работы Физика 10-4

Самостоятельные работы Физика 10 класс (продолжение 4)

Замедление времени. Относительность длины.

Релятивистский закон сложения скоростей

ВАРИАНТ 1

1.Возьмем шест длиной 20 м. В направлении его длины придадим ему такую скорость, чтобы в лабораторной СО длина стержня оказалась равной 10 м. В некоторый момент этот шест целиком может оказаться в сарае, длина которого также 10 м. Рассмотрим то же самое в СО бегуна с шестом. Для него наполовину сократившимся в длину оказывается сарай. Как же может 20-метровый целиком оказаться в 5-метровом сарае? Разве этот не вероятный вывод не доказывает, что в основе теории относительности где-то есть противоречие?

2.Во сколько раз замедляется ход времени при скорости движения 2,4∙108 м/с?

3.Два ускорителя выбрасывают частицы навстречу друг другу со скоростями 0,95с. Определите относительную скорость сближения частиц с точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с одной из частиц.

4.Собственная длина стержня равна 1 м. Определите его длину для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со скоростью 0,6с, направленной вдоль стержня.

ВАРИАНТ 2

1.Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его предельные размеры уменьшились в 2 раза?

2.Оцените относительную погрешность, возникающую при расчетах, если вместо релятивистского закона сложения скоростей воспользоваться классическим законом.

3.На фотонной ракете, летящей со скоростью 225 000 км/с относительно Земли, установлен ускоритель, разгоняющий электроны до скорости 240 000 км/с относительно ракеты в направлении её движения. Какова скорость этих электронов относительно Земли?

4.На космической станции произошла утечка кислорода. Оставшегося аварийного запаса достаточно на время τ. В момент обнаружения утечки, попавшие в бедствие, вылетели по направлению к базе на космолете и одновременно в момент старта послали сигнал бедствия на базу. Известно, что запаса кислорода до базы им не хватит. После получения сигнала бедствия на базе оттуда стартовал такой же космолет. Каким временем располагали на базе для сборов спасателей, если космолеты могут двигаться со скоростью υ относительно базы? Космическая станция и база неподвижны относительно друг друга.

ВАРИАНТ 3

1.В космической ракете, движущейся относительно Земли равномерно и прямолинейно со скоростью 280 000 км/с, прошло 4 года. Сколько времени при этом прошло на Земле?

2.Ионизированный атом, вылетев из ускорителя со скоростью 0,8с, испустил фотон в направлении своего движения. Определить скорость фотона относительно ускорителя.

3.При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составит 25%?

4.Г.Галилей предложил следующий способ для определения скорости света. На вершинах двух удаленных друг от друга холмов располагаются ночью наблюдатели с зажженными, но закрытыми фонарями. Наблюдатель на первом холме быстро открывает фонарь, то же делает наблюдатель на втором холме, как только заметит свет фонаря с первого холма. Первый наблюдатель измеряет промежуток времени между моментом, когда он открыл свой фонарь, и моментом, когда заметил свет фонаря с другого холма. Как вычислить скорость света из результатов этого опыта? Можно ли таким путём определить скорость света?

ВАРИАНТ 4

1.Какие доводы можно привести, чтобы развеять утверждение о том, что постулат о постоянстве скорости света (на скорость света не влияет равномерное движение источника или наблюдателя) должен быть отброшен как противоречащий здравому смыслу и основам классической механики? Из принципа относительности Г. Галилея следует закон сложения скоростей: при взаимном движении источника света и наблюдателя их скорости должны складываться.

2.Две ракеты движутся навстречу друг другу со скоростями ¾с относительно неподвижного наблюдателя. Определить скорость сближения ракет по классической и релятивистской формулам сложения скоростей.

3.Космический корабль летит со скоростью 0,6с относительно Земли. В кабине корабля растет стебель лука со скоростью 5 см/сут. Какова скорость роста стебля с точки зрения земного наблюдателя? Стебель расположен под прямым углом к направлению движения корабля.

4.При какой скорости движения тела релятивистское сокращение длины тела составляло бы 1%? 50%?

ВАРИАНТ 5

1.Среднее время жизни мюона (нестабильной элементарной частицы) согласно справочнику 2,2 мкс. Пучок мюонов движется со скоростью 0,95с. Какова средняя длина их пробега в отсутствие столкновений?

2.Космический корабль пролетает мимо Земли со скоростью 0,8с. Опишите, как меняется масштаб измерения длины метрового стержня, если его медленно поворачивать из перпендикулярного относительно скорости корабля положения в параллельное положение, с точки зрения: а) члена экипажа космического корабля; б) наблюдателя на Земле.

3.Какие существуют экспериментальные доказательства фактов замедления времени в движущихся с ускорением СО?

4.Два электрона движутся вдоль одной прямой со скоростями 0,9с и 0,8с относительно неподвижного наблюдателя. Какова относительная скорость электронов при их движении в одном направление? В противоположных направлениях?

ВАРИАНТ 6

1.Может ли электрон двигаться со скоростью, превышающий скорость света в данной среде?

2.Какое время пройдет по часам в ракете, движущейся равномерно и прямолинейно со скоростью υ, если на часах, покоящихся в инерциальной системе отсчета, относительно которой движется ракета, прошел 1 ч? Скорость ракеты считать равной 3000 км/с; 100 000 км/с; 250 000 км/с.

3.На какую часть от собственной длины изменяется длина стержня для неподвижного наблюдателя, относительно которого стержень движется со скоростью 4/5 с, направленной вдоль стержня?

4.Какие движения материальных тел можно описывать, используя формулы СТО?

Взаимосвязь энергии и массы

ВАРИАНТ 1

1.Ракета движется относительно неподвижного наблюдателя со скоростью 0,99с. Какое время пройдет по часам неподвижного наблюдателя, если по часам, движущемся вместе с ракетой, прошел один год? Как изменятся линейные размеры тел в ракете (в направлении её движения) для неподвижного наблюдателя? Как изменится для этого наблюдателя плотность вещества в ракете?

2.Каким импульсом обладает электрон, движущийся со скоростью 4/5 скорости света?

3.Если масса представляет собой один из видов энергии, то означает ли это, что масса сжатой пружины больше массы свободной?

4.Найдите скорость мезона, если его полная энергия в 10 раз больше его энергии покоя.

ВАРИАНТ 2

1.Определите импульс электрона, скорость которого равна 0,75с, по классической и релятивистской формулам.

2.Сохраняется ли в релятивистской динамике понятие абсолютно твёрдого тела?

3.С единицы площади поверхности Солнца ежесекундно испускается энергия 74 мДж/(м2∙с). Насколько уменьшится масса Солнца за время 1000 лет?

4.Релятивистская масса движущегося протона в 1,5 раза больше его массы покоя. Определить полную и кинетическую энергии этого протона.

ВАРИАНТ 3

1.Электрон вынужден двигаться со скоростью меньше скорости света. Устанавливает ли это условие верхний предел для импульса электрона? Если да, то каков этот верхний предел?

2.При какой скорости кинетическая энергия частицы равна её энергии покоя?

3.Кинетическая энергия электрона 0,8 МэВ. Определите импульс электрона.

4.Объем воды в Мировом океане примерно равен 1,3∙109 км3. На сколько возрастет масса воды в океане, если температура воды повысится на 1 0С? Плотность воды в океане 1030 кг/м3.

ВАРИАНТ 4

1.Какова максимальная энергия кванта электромагнитного излучения, который образуется при аннигиляции электрона массой m и позитрона такой же массы?

2.Скорость частицы 30 Мм/с. На сколько процентов релятивистская масса движущейся частицы больше массы покоящейся частицы?

3.Солнце излучает световой поток мощностью 3,9∙1026 Вт. За какое время масса Солнца уменьшится в 3 раза. Излучение Солнца считать постоянным.

4.Определить импульс частицы, если её кинетическая энергия равна энергии покоя.

ВАРИАНТ 5

1.Найти скорость, при которой релятивистский импульс частицы в 3 раза превышает его импульс, определяемый в классической механике.

2.Синхрофазотрон дает пучок протонов с кинетической энергией 10 ГэВ. Какую долю скорости света составляет скорость протонов в этом пучке?

3.Противоречит ли формула А. Эйнштейна Е0 = mc2 (энергия покоя тела) закону сохранения энергии?

4.Какому изменению массы соответствует энергия, вырабатываемая за 1 ч электростанцией мощностью 2,5∙103 МВт.

ВАРИАНТ 6

1.Будет ли ускорение тела под действием постоянной силы оставаться постоянным при скорости, приближающейся к скорости света?

2.Полная энергия возросла на 1 Дж. На сколько при этом изменилась масса тела?

3.На сколько уменьшится масса 10 кг воды при её замерзании?

4.Тело массой покоя m движется криволинейно с постоянной по величине скоростью υ. Какая сила F действует на него в тот момент, когда ускорение тело равно α?

Молекулярная физика

Масса атомов. Молярная масса. Агрегатные состояния вещества

ВАРИАНТ 1

1.Перечислите известные вам доказательства существования молекул, не упомянутые в тексте учебника.

2.Какой объем занимают 100 моль ртути?

3.Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные цвета ткани вместе с белыми?

4.Хорошо откачанная лампа накаливания объемом 10 см3 имеет трещину, в которую ежесекундно проникает миллион частиц газа. Сколько времени понадобится для наполнения лампы до нормального давления, если скорость проникновения газа остается постоянной? Температура 00С.

ВАРИАНТ 2

1.Газ способен к неограниченному расширению. Почему существует атмосфера Земли?

2.Почему из кусков разбитой чашки невозможно без применения клея изготовить новую, хотя известно, что между молекулами стекла действуют силы притяжения?

3.Сравните числа атомов в серебренной и алюминиевой ложках равной массы.

4.Кристаллы поваренной соли кубической системы состоят из чередующихся ионов натрия и хлора. Плотность соли 2200 кг/м3. Определите расстояние между центрами ближайших ионов.

ВАРИАНТ 3

1.Как вы считаете, наблюдалось бы броуновское движение, если бы молекулы прилипали при столкновениях к броуновской частице?

2.Вычислите массу одной молекулы озона ( О3), углекислого газа ( СО2) и метана ( СН4).

3.Почему газы легче сжимаются, чем твердые тела и жидкости?

4.В комнате объема V = 60 м3 испарили капельку духов, содержащую m = 10-4 г ароматического вещества, Сколько молекул ароматического вещества попадает в легкие человека при каждом вдохе? Объем вдыхаемого воздуха V=1 дм3. Молярная масса ароматического вещества М=1 кг/моль.

ВАРИАНТ 4

1.Чему равно количество вещества в литре воды?

2.Зная число АВОГАДРО, определите объем и диаметр атома золота.

3.Воздушный шарик, наполненный гелием, поднялся к потолку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол. Почему?

4.При никелировании изделия его покрывают слоем никеля толщиной 1,5 мкм. Сколько атомов никеля содержится в покрытии, если площадь поверхности изделия 800 см2?

ВАРИАНТ 5

1.Почему броуновское движение особенно заметно у наиболее мелких взвешенных частиц, а у более крупных оно происходит менее интенсивно?

2.Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 30 см2 . Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.

3.В какой среде при одной и той же температуре броуновское движение происходит интенсивнее - в капле воды или в капле масла?

4.Какой объем имеются N = 1022 атомов алмаза?

ВАРИАНТ 6

1.Нарисуйте примерные траектории движения молекул газа, жидкости и твердого тела.

2.Оценить для железа: 1) число атомов в объеме V = 1 см3; 2) расстояние между центрами соседних атомов.

3.Скорость движения газовых молекул при обычных условиях измеряется сотнями метров в секунду. Почему же процесс диффузии газов происходит сравнительно медленно?

4.Считая, что объем молекул вода равен 1,1•10 см3, найти, какой процент от всего пространства, занятого водой, приходится на долю самих молекул.

Распределение молекул идеального газа в пространстве.

Распределение молекул идеального газа по скоростям

ВАРИАНТ 1

1.На рисунке показано сечение прибора, служащего для непосредственного измерения скорости теплового движения молекул. Покрытая серебром платиновая проволочка, натянутая вдоль общей оси цилиндров А и В диметром 12 и 240 мм, накаливалась током. Испаряющиеся с её поверхности атомы серебра пролетали в вакууме сквозь щель в цилиндре А и создавали на поверхности цилиндра В налет – полоску серебра. Когда прибор приводился в быстрое вращение вокруг оси цилиндров, происходило такое смещение, что средняя часть её М оказывалась в положении К на расстоянии МК=L. Вычислить среднюю скорость атомов, если смещение L при температуре проволоки 1173 К достигало 7,6 мм, а частота вращения цилиндров равнялась 2800 мин -1.

2.В стенке сосуда с разреженным газом сделано малое отверстие. Как будет изменяться температура газа при его вытекании?

3.Сколько молекул содержится в капле воды диаметром 0,1 мм?

4.Какую часть времени 10 частиц идеального газа будут распределены равномерно по двум половинам сосуда?

ВАРИАНТ 2

1.Отверстие в стенке перекрыто цилиндрической пробкой. На поверхности пробки прорезан узкий винтовой канал с шагом h. По одну сторону стенки находится разреженный газ, по другую вакуум. Молекулы газа легко поглощаются стенками канала. Пробка вращается с угловой скоростью ω. Какой скоростью будут обладать молекулы, прошедшие по каналу?

2.Сколько молекул содержится в капле ртути массой 0,01 г?

3.За какой время на поверхность стекла можно нанести слой серебра толщиной 5 мкм, используя для этого атомарный пучок с концентрацией атомов серебра 1018 м -3, движущихся со скоростью 0,39 км/с?

4.Определите полное число микросостояний при распределении шести частиц идеального газа по двум половинам сосуда, не разделенного перегородкой. Чему равно число способов реализации состояний ‹3│3›,‹2│4›,‹1│5›?

ВАРИАНТ 3

1.При проведении опыта Штерна полоска серебра получается несколько размытой, так при данной температуре скорости атомов неодинаковы. По данным определения толщины серебра в различных местах полоски можно рассчитать доли атомов со скоростями, лежащими в том или ином интервале скоростей, от общего их числа. В результате измерений была получена следующая таблица:

Интервал скоростей (м/с)

Доля атомов

%

Интервал скоростей (м/с)

Доля атомов

%

0-100

1,4

600-700

9,2

100-200

8,1

700-800

4,8

200-300

16,7

800-900

2,0

300-400

21,5

900-1000

0,6

400-500

20,3

более 1000

0,3

500-600

15,1

 

 

На основании этой таблицы построить график распределения атомов серебра по скоростям (при температуре 1173 К). Как изменится вид графика при уменьшении интервалов скоростей? Что произойдет с ломаной линией, ограничивающей сверху прямоугольники графика?

2.Оценить концентрацию свободных электронов в натрии, полагая, что на один атом приходится один свободный электрон. Плотность натрия 970 кг/м3.

3.За 10 суток полностью испарилась из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?

4.Во сколько раз равномерное распределение 10 частиц ‹5│5› по двум половинам сосуда реализуется чаще, чем пребывание всех молекул в любой из двух половин сосуда?

ВАРИАНТ 4

1.На горизонтальном валу, совершающем 200 об/с, на расстоянии 20 см друг от друга закреплены два тонких диска. Для определения скорости полета атомов паров серебра, вылетающих с поверхности проволоки раскаленной электрическим током, на обоих дисках на одинаковом расстоянии от оси вращения находятся одинаковые прорези. Определите скорость атомов серебра, если угловое смещение прорезей при котором атомы серебра пролетали через обои прорези, оказалось равным 18˚.

2.Плотность неизвестного газа равна 0,09 кг/м3. При этом в объеме 0,1 м3 содержится 2,7∙1024 молекул. Какой это газ? Определить его молярную массу.

3.Найдите полное число микросостояний при распределении 6 частиц по трем одинаковым частям сосуда, не разделенными перегородками. Какую часть времени 6 частиц будут равномерно распределены по объему, т. е. реализуется микросостояние ‹2│2│2›?

4.Определить расстояние между ближайшими ионами кубической кристаллической решетки железа.

ВАРИАНТ 5

1.На рисунке показано сечение прибора, служащего для непосредственного измерения скорости теплового движения молекул. Покрытая серебром платиновая проволочка, натянутая вдоль общей оси цилиндров А и В диметром 12 и 240 мм, накаливалась током. Испаряющиеся с её поверхности атомы серебра пролетали в вакууме сквозь щель в цилиндре А и создавали на поверхности цилиндра В налет – полоску серебра. Когда прибор приводился в быстрое вращение вокруг оси цилиндров, происходило такое смещение, что средняя часть её М оказывалась в положении К на расстоянии МК=L. Вычислить среднюю скорость атомов, если смещение L при температуре проволоки 1173 К достигало 9,5 мм, а частота вращения цилиндров равнялась 3000 мин -1.

2.Радоновые ванны содержат 1,8∙106 атомов радона на объем воды равный 1 дм3. На сколько молекул воды приходится один атом радона?

3.Определите наиболее вероятный возраст учеников в вашем классе.

4.Какое количество вещества содержится в кислороде массой 48 г, если треть его молекул находится в диссоциированном состоянии?

ВАРИАНТ 6

1.Какой промежуток времени экспериментатор будет наблюдать равномерное распределение шести частиц по двум половинам сосуда, если опыт проводится в течение суток?

2.Вычислить плотность водорода, если известно, что число его молекул в сосуде вдвое больше числа Авогадро, а объем сосуда 40 л.

3.Угол между прорезями во вращающихся дисках в опыте Штерна составляет 900. Прорезь образует угол 20. Средняя скорость частиц, попадающих в вакуумную камеру, 450 м/с. В каком интервале скоростей детектор фиксирует частицы?

4.Сравнить число молекул воды и ртути, содержащиеся в равных объемах.

Температура

ВАРИАНТ 1

1.Когда лед может быть нагревателем?

2.Найдите среднюю квадратичную скорость капельки воды массой 4∙10 -21 кг, взвешенной во влажном воздухе. Температура воздуха 300 К.

3.Если мы сейчас прикоснемся рукой одновременно к дереву и к металлу давно находящихся в классе, то дерево на ощупь нам покажется теплее, чем металл. Означает ли это что температура дерева выше температуры металла находящегося в том же помещении?

4.Какой термометр более чувствительный: ртутный или спиртовой (при прочих равных условиях)?

ВАРИАНТ 2

1.Можно ли обычным ртутным термометром измерить температуру одной капли горячей воды?

2.При какой температуре находился газ, если при его охлаждении до -73 0С средняя квадратичная скорость его молекул уменьшилась в 2 раза?

3.Почему в современных жидкостных термометрах в качестве рабочей жидкости не используют воду?

4.В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?

ВАРИАНТ 3

1.Шарики двух термометров одинаковы. В одном шарике находится вода, в другом – ртуть. Почему в одинаковых условиях ртутный термометр охлаждается вдвое быстрее водяного?

2.Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки-папахи и ватные халаты?

3.Найти импульс молекулы азота, скорость которой равна средней квадратичной скорости при температуре 300 К.

4.Какую температуру покажет термометр в открытом космическом пространстве, в котором вещество отсутствует?

ВАРИАНТ 4

1.Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул?

2.Вычислить среднюю квадратичную скорость атомов гелия при температуре 27 0С.

3.Температуру какого вещества показывал термометр в тот момент, когда уровень ртути находился против штриха шкалы, обозначенного числом 20? Числом 100? Каким-либо промежуточным числом?

4.В каком платье летом менее жарко: в белом или в темном? Объясните почему?

ВАРИАНТ 5

1.Почему в медицинских термометрах используют ртуть, а не спирт или эфир?

2.Почему вода в открытых водоемах нагревается солнечными лучами медленнее, чем суша?

3.При некоторой температуре молекулы кислорода имеют среднюю квадратичную скорость 460 м/с. Какова при этой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота?

4.Можно ли пользоваться ртутным термометром в Антарктиде?

ВАРИАНТ 6

1.Какими будут казаться на ощупь металл и дерево в тридцатиградусную жару? сорокоградусную жару? Почему? При какой температуре они будут казаться нам одинаково нагретыми?

2.Можно ли использовать в термометре вещество, объем которого с повышением температуры линейно уменьшается?

3.Почему в пустынях днем очень жарко, а ночью температура может упасть ниже 0 0С?

4.Какова средняя квадратичная скорость молекул гелия при температуре 0,1 К? Какова средняя квадратичная скорость атомов гелия в атмосфере Солнца при температуре 6000 К?

Идеальный газ. Основное уравнение МКТ

ВАРИАНТ 1

1. Газ оказывает давление на стенки сосуда, А давит ли один слой газа на другой?

2. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа, имеющего плотность 1,8 кг/м3 при давлении 152 кПа.

3. В 1м3 газа при давлении 1,5•105 Па содержится 2•1025 молекул. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения этих молекул.

4. Часть стенки сосуда покрыли клеем, поглощающим все попадающие молекулы газа. Изменится ли давление газа на этом участке стенки?

ВАРИАНТ 2

I. Почему молекула при соударении со стенкой действует на нее с силой, пропорциональной скорости, а давление пропорционально квадрату скорости?

2. Какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа, если масса 3•10-3 кг, объем 0,5•10-3 м3, средняя квадратичная скорость молекул 500м/с?

3. Как изменилось бы давление внутри газа или жидкости, если бы силы притяжения между молекулами внезапно исчезли?

4. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до 10-12 мм.рт.ст. Сколько молекул газа содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 48°С?

ВАРИАНТ 3

1. В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному: у поверхности земли или на больших высотах?

2. Чему равна средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул аргона, если 2 кг его, находясь в сосуде объемом 2 м3, оказывают давление 3•105 Па?

3. Зависит ли давление газа на стенку сосуда от того является ли она абсолютно гладкой или шероховатой?

4. Во сколько раз изменится давление одноатомного газа в результате уменьшения его объема в 3 раза и увеличении средней кинетической энергии его молекул в 2 раза?

ВАРИАНТ 4

I. В чем отличие между упругостью газа и упругостью пружины?

2. Какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа, если масса молекул газ 3 г, объем 0,5 л, а средняя квадратичная скорость молекул 500 м/с?

3. Одинакова ли концентрация молекул газа внутри сосуда и у его стенки?

4. В закрытом сосуде находится идеальный газ. Как изменится его давление, если средняя скорость его молекул увеличится на 20%?

ВАРИАНТ 5

1. Имеет ли смысл вопрос: "Какое давление оказывает на стенку сосуда одна молекула"?

2. Вычислите среднее значение квадрата скорости молекул азота, если плотность азота в сосуде и давление соответственно равны 1,24 кг/м3 и 105 Па.

3. В закрытом со всех сторон сосуде находится неидеальный газ, молекулы которого при ударах о стенки передают им часть кинетической энергии. Будет ли нагреваться сосуд, если он теплоизолирован от окружающей среды?

4. Два одинаковых сосуда, содержащих одинаковое число молекул азота, соединены краном. В первом сосуде средняя квадратичная скорость молекул 400 м/с, а во втором 500 м/с. Какая установится скорость, если открыть кран, соединяющий сосуды?

ВАРИАНТ 6

1. Имеется два сосуда с одинаковым числом молекул газа в них. В каком случае давления в них будут одинаковы?

2. В сосуде объемом 1 м3 содержится 1 моль идеального газа. Чему равна средняя кинетическая энергия его молекул? Давление газа 105 Па.

3. Стенки сосуда, в котором находится газ температуры Т, имеют температуру Тс. В каком случае давление газа на стенки сосуда больше, когда они холоднее газа (Тс < Т) или когда теплее (Тc>Т)?

4. Одинаковые сосуды наполнили - один водородом, другой - кислородом. Сравните давления этих газов, если одинаковы их: а) массы; б) количество молекул.

Температура. Энергия теплового движения молекул

ВАРИАНТ 1

1. Какую температуру покажет термометр в комнате, в холодильнике, в открытом космическом пространстве, в котором плотность вещества равна нулю?

2. Найти температуру газа при давлении 100 кПа и концентрации молекул 1025 м-3.

3. Нормальная температура тела человеку равна приблизительно 370 С. Почему же человеку не холодно при 25°С и очень жарко при 370 С?

4. После того как в комнате включили электрокамин, температура воздуха повысилась от 17 до 22° С при неизменном давлении. На сколько процентов уменьшилось число молекул воздуха в комнате?

ВАРИАНТ 2

I. Термометр, показывающий комнатную температуру (200 С), поместили в кипящую воду (1000 С). Температуру какого вещества показывал термометр в тот момент, когда уровень ртути находился против штриха шкалы, обозначенного числом 20? числом 100? Каким-либо .промежуточным числом, например 60?

2. Определить среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при 200 С. При какой температуре эта скорость равна 500 м/с?

3. Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Каким будут казаться на ощупь металл и дерево в тридцатиградусную жару? Почему?

4. Общая кинетическая энергия молекул многоатомного газа равна 3,2 кДж, а масса 2•10-2 кг. Найти среднюю квадратичную скорость молекул этого газа.

ВАРИАНТ 3

1. Известно, что для измерения температуры человека медицинским термометром нужно 5 - 10 мин, а для того, чтобы сбросить ртуть температура, когда он вынут достаточно иногда секунды. Почему это происходит?

2. Определить количество молекул в I м3 азота и его плотность, если давление 1,33 нПа, а температура 290 К.

3. Как обычным термометром измерить температуру очень маленького насекомого, например, жука и долгоносика, длина тела которого 2-3 мм?

4. В баллоне вместимостью 10 л находится газ при температуре 27°С. Вследствие утечки газа давление снизилось на 4,2 кПа. Какое число молекул вышло из баллона, если температура сохранилась неизменной?

ВАРИАНТ 4

1. Почему, опустив термометр в сосуд с водой, нельзя сразу же снимать показание? Почему нельзя снимать показание, вынув термометр из воды?

2. Вычислить число молекул воздуха, находящихся в помещении размером 6х4х2,5 м при температуре 27° С и давлении 99,8 кПа.

3. У одного из двух одинаковых жидкостных термометров шарик зачернили, после чего оба термометра поместили в холодильник. Какой термометр быстрее покажет понижение температуры и почему?

4. Какое число молекул двухатомного газа содержится в сосуде объемом 20 см3

при давлении 1,06•104 Па и температуре 27° С? Какой энергией теплового движения обладают эти молекулы?

ВАРИАНТ 5

1. Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул?

2. Гелий находится при температуре 580 К.. При какой температуре должен находиться водород, чтобы средняя квадратичная скорость молекул этих газов была одна и та же?

3. Если температура в комнате 160 С, то нам не холодно, но если войти в воду, температура которой 200 С, то мы ощущаем довольно сильный холод. Почему?

4. При повышении температуры идеального газа на 150 К средняя скорость его молекул возросла от 400 до 500 м/с. На сколько градусов надо нагреть газ, чтобы увеличить среднюю скорость его молекул от 500 до 600 м/с?

ВАРИАНТ 6

1. Можно ли пользоваться ртутным термометром в Антарктиде?

2. Определите объем резервуара, в котором заключено 2-1027 молекул газа оказывающего при температуре 270 С; давление на дно и стенки резервуара, равное 2,76•I05 Па.

3. Если у вас имеются два непроградуированных термометра, как определить, какой из них нагрет больше другого?

4. Какой воздух тяжелей: сухой или сырой (при заданной температуре и заданном давлении)?

Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изопроцессы

ВАРИАНТ 1

1. Вы надули щеки. При этом и объем, и давление воздуха во рту увеличивается. Как это согласовать с законом Бойля-Мариотта?

2. Какова разница в массе воздуха, заполняющего помещение объемом 50 м3, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 400 С, а зимой падает до 0°С?

3. Известно, что почва "дышит": ночью происходит "вдох", а днем "выдох". Объясните, почему и как это происходит.

4. В воде на глубине 1 м находится шарообразный пузырек воздуха. На какой глубине этот пузырек сожмется в шарик вдвое меньшего радиуса? Атмосферное давление нормальное?

ВАРИАНТ 2

1. Может ли объем идеального газа увеличится вдвое от нагревания на один градус при постоянном давлении?

2. Газы, выходящие из топки в трубу, охлаждаются от 1150 до 2000 С. Во сколько раз уменьшается их объем?

3. Почему нагретая медицинская банка "присасывается" к телу человека?

4. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура - на 10%. Какую часть газа выпустили?

ВАРИАНТ 3

1. Почему в гараже камеры колес автомобиля нагнетают воздухом зимой до большего давления, чем летом?

2. Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3 при повышении температуры от 15 до 225° С? Атмосферное давление 105 Па.

3. Может ли объем идеального газа увеличиться вдвое от нагревания на один градус при постоянном давлении?

4. Газ массой 16 г при давлении 1 МПа и температуре 1120 С занимает объем 1,6л. Определите какой это газ.

ВАРИАНТ 4

1. Можно ли реализовать одновременно изохорный и изобарный процессы при изменении температуры газа?

2. При давлении 105 Па и. температуре 150 С воздух имеет объем 2•10-3 м3. При каком давлении данная масса воздуха займет объем 4•10-3 м3 , если температура его станет 200 С?

3. Почему электрическая лампочка заполняется инертным газом при давлении, существенно меньшим атмосферного?

4. Какова разница в массе воздуха, заполняющего помещение объемом 50м3, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 400 С, а зимой до 0°С?

ВАРИАНТ 5

1. Почему в изотермическом процессе при уменьшении объема газа его давление увеличивается?

2. Определить давление воздуха в сосуде объемом 2•10-3 м3, если его масса 1,2•10-2 кг, температура 27° С, а молярная масса 0,029 кг/моль.

3. Где больше вероятность возникновения утренних заморозков - на возвышенности или в низине?

4. Находившийся в закрытом баллоне газ нагрели от 300 до 360 К, причем давление возросло на 0,81 МПа. Определить первоначальное давление. Расширением баллона пренебречь.

ВАРИАНТ 6

1. При каком процессе нагревание газа сопровождается изменением его плотности? Почему?

2. В баллоне вместимостью 40 л находится 1,98 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не более 30•105 Па. При какой температуре возникает опасность разрыва баллона?

3. Два разных по объему, но имеющих одинаковое давление баллона с углекислым газом вынесли из теплого помещения на мороз. Одинаковым ли станет давление газа в них?

4. Цилиндрический сосуд делится на две части подвижным поршнем. Каково будет равновесное положение поршня, когда в одну часть сосуда помещено некоторое количество кислорода, в другую - такое же по массе количество водорода, если длина сосуда 85 см?

Внутренняя энергия. Работа газа при изопроцессах

ВАРИАНТ 1

1.Какой объем занимает идеальный газ, если при нормальном атмосферном давлении его внутренняя равна 600 Дж?

2.В цилиндре под поршнем находится некоторая масса газа при температуре 300 К, занимающая при давлении 0,1 МПа объем 6 л. На сколько градусов надо охладить газ при неизменном давлении, чтобы при этом была совершена работа 50 Дж по его сжатию?

3.Газ, занимающий объем V1 и имеющий давление Р1, расширяется до объема V2 один раз изобарно, а другой изотермически. В каком случае работа расширения газа больше? Ответ обоснуйте графически.

4.На втором этаже потенциальная энергия вязанки дров больше, чем на первом. Будет ли получена от сжигания этих дров на втором этаже большая энергия по сравнению с той, которая была бы получена при их сжигании на первом этаже?

ВАРИАНТ 2

1.Почему стальной орудийный ствол не плавится при выстреле, хотя температура газов при этом достигает 3600 0С? (Температура плавления стали 1400 0С).

2.Найдите концентрацию молекул идеального газа в сосуде вместимостью 2 л при температуре 27 0С, если внутренняя энергия его равна 300 Дж.

3.Какую работу совершают два моля некоторого газа при изобарном повышении температуры на 10 К?

4.Почему температура выхлопных газов на выходе из глушителя низкая, несмотря на то, что в цилиндре двигателя она достигает 1800 0С?

ВАРИАНТ 3

1.Тёплый воздух поднимается вверх. Почему же в нижней части тропосферы теплее, чем в верхней?

2.Каково давление идеального газа, занимающего объём 2 л, если его внутренняя энергия равна 300 Дж?

3.При изобарном нагревании 2 кг воздуха им была совершена работа 166 кДж. На сколько градусов был нагрет воздух? Молярная масса воздуха 29 г/моль.

4.Чем объяснить, что в начале осени в реках и озерах вода не замерзает, хотя температура воздуха на несколько градусов ниже нуля?

ВАРИАНТ 4

1.В дизельном двигателе воздух подвергается очень сильному и быстрому сжатию. Для чего это делается?

2.Рассчитайте внутреннюю энергию идеального газа в количестве 3 моль при температуре 127 0С.

3.Одинаковые массы водорода и кислорода изобарно нагревают на одинаковое число градусов. Во сколько раз работа, совершенная водородом, больше, чем кислородом?

4.На столе в кухне стоят стакан и графин с водой. Одинаковы ли внутренние энергии воды в этих сосудах?

ВАРИАНТ 5

1.П

Форма входа
Поиск
Календарь
«  Июнь 2019  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Copyright isobretatel ©  2014
    Бесплатный хостинг uCoz