Домашнее задание №26

Тема: "Газовые законы"

Попробуйте решить четыре задачи:

1. Аквалангист берёт с собой для подводного плавания баллоны со сжатым воздухом объёмом V = 20 л. Найти разность времени пребывания аквалангиста на глубинах 5 и 25 м, считая, что масса воздуха, потребляемая им в этих условиях, остаётся такой же, как и без акваланга. В обычных условиях человек делает 20 вздохов в минуту, потребляя при каждом вздохе V₁ = 2,5 л воздуха. Температуру считать постоянной.

2. В сосуде находится 4 г молекулярного водорода при температуре Т₁ = 300 К и давлении P₁ = 10⁵ Па. При повышении температуры до Т₂ = 3000 К происходит частичная диссоциация молекул водорода и давление возрастает в 15 раз. Какая часть молекул водорода диссоциировала на атомы?

3. В металлическом сосуде под поршнем находится воздух при атмосферном давлении (см. рисунок). Сосуд имеет массу 10 кг и расположен горизонтально на поверхности стола. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Массой поршня и воздуха, заключённого в сосуде, можно пренебречь. За прикреплённый к поршню шнур медленно тянут в горизонтальном направлении. На сколько процентов возрастёт объём воздуха под поршнем к тому моменту, когда сосуд начнёт скользить по столу? Коэффициент трения между сосудом и поверхностью стола равен 0,5. Площадь дна поршня 100 см². Атмосферное давление 10⁵ Па.

4. Цилиндрический сосуд сечения S закрыт поршнем массы М. Поршень удерживается на расстоянии h₀ от дна сосуда верёвкой (см. рисунок), натяжение которой равно Т. Верёвка обрывается, после чего поршень движется без трения. На каком расстоянии от дна поршень будет иметь наибольшую скорость? Процесс считать изотермическим. Внешнее давление равно p₀.