Домашнее задание №25
Тема: "Газовые законы"
Попробуйте решить четыре задачи:
1. Лазерные трубки объёма V0 = 60 см3 должны заполняться смесью гелия н неона в молярном отношении 5:1 при общем давлении р0 = 6 мм рт. ст. Имеются баллоны этих газов каждый объёма V = 2 л. Давление в баллоне гелия p1 = 50 мм рт. ст., неона – р2 = 200 мм рт. ст. Какое число трубок можно заполнить?
2. В гладком цилиндре 1 под поршнем массой m = 5 кг находится идеальный газ. Цилиндр 1 соединён трубкой, снабжённой краном, с таким же цилиндром 2, как показано на рисунке. Во втором цилиндре под поршнем массой М = 10 кг находится такой же газ, как и в цилиндре 1. В начальном состоянии кран K закрыт, а поршень в цилиндре 2 находится на высоте Н = 35 см от дна. На какое расстояние Δh переместится поршень в цилиндре 1 после открывания крана? Температура газа в первом цилиндре в течение всего процесса поддерживается постоянной и равной Т1 = 300 К, а во втором цилиндре – постоянной и равной Т2 = 350 К. Объёмом трубки с краном пренебречь, атмосферное давление не учитывать. Толщина поршней больше диаметра соединительной трубки.
3. В длинной пробирке на расстоянии l1 от запаянного конца имеется короткий столбик ртути. Масса ртути m. С какой угловой скоростью ω нужно вращать пробирку вокруг вертикальной оси, чтобы ртуть достигла конца пробирки? Длина пробирки l, температура воздуха в пробирке не меняется. Атмосферное давление равно p0.
4. 20 г гелия, заключённого в цилиндре под поршнем, очень медленно переводят из состояния 1 (p1 = 4,1 атм, V1 = 32 л) в состояние 2 (p2 = 15,5 атм, V2 = 9 л). Какой наибольшей температуры достигает газ при этом процессе, если график зависимости давления от объёма – прямая линия (см. рисунок)?
