Домашнее задание к занятию 10.04.2018
Тема: "Газовые законы"
Попробуйте решить четыре задачи:
Задача 1.
В ртутный барометр попал пузырек воздуха, вследствие чего барометр показывает давление меньше истинного. При сверке его с точным барометром оказалось, что при давлении 768 мм рт. ст. барометр показывает 748 мм рт. ст., причем расстояние от уровня ртути до верхнего основания 80 мм. Каково истинное давление, если барометр показывает 734 мм рт. ст.? Температура воздуха постоянная.
Задача 2.
Вертикально расположенный цилиндр разделен на две равные части тяжёлым теплонепроницаемым поршнем, который может скользить без трения. В верхней половине цилиндра находится водород при температуре Т и давлении р. В нижней части – кислород при температуре 2Т. Цилиндр перевернули вверх дном. Чтобы поршень по-прежнему делил цилиндр на равные части, пришлось охладить кислород до температуры Т/2. Температура водорода осталась прежней (Т). Определите давление кислорода в первом и во втором случаях.
Задача 3.
Сосуд, заполненный смесью водорода и гелия, отделен от равного ему по вместимости откачанного сосуда полупроницаемой неподвижной перегородкой, свободно пропускающей только атомы гелия. После установления равновесия давление в первом сосуде упало на 10%. Определите отношение масс гелия и водорода. Во время процесса температура поддерживалась постоянной.
Задача 4.
С какой максимальной силой прижимается к телу человека банка (применяемая в медицинской практике для лечения), если диаметр ее отверстия D = 4 см? В момент прикладывания банки к телу воздух в ней. прогрет до температуры t = 80°С, а температура окружающего воздуха t0 = 20°С. Атмосферное давление р0 = 105 Па. Изменением объема воздуха в банке (из-за втягивания кожи) пренебречь.
Дополнительные задачи, рассмотренные на занятии 2 апреля
1. В цилиндре под невесомым поршнем находится газ при атмосферном давлении. Поршень прикреплён к дну сосуда упругой пружиной (см. рисунок). Во сколько раз нужно увеличить температуру газа, чтобы его объём увеличился в полтора раза? Если газ полностью откачать из-под поршня, то поршень будет находиться в равновесии у дна цилиндра. Сила, действующая со стороны пружины на поршень, пропорциональна величине деформации пружины.
Ответ: 2,25.
2. В вертикально расположенном цилиндре находится газ массы m. Газ отделен от атмосферы поршнем, соединенным с дном цилиндра пружиной жесткости k. При температуре T1 поршень расположен на расстоянии H от дна цилиндра. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты h? Молярная масса газа равна μ.
