Реферат: Разработка методического пособия для самостоятельной работы студентов по теме Газовые законы MS

--PAGE_BREAK--
Задача 7.
            В вертикально расположенном цилиндре сечения Sпод поршнем массы mнаходится воздух при температуре T1. Когда на поршень положили груз массы М, расстояние его от дна цилиндра уменьшилось в nраз. Насколько повысилась температура воздуха в цилиндре? Атмосферное давление равно Р.

 


Дано:
1)S, m,Т1

2)М, n

Р-атмосфер дав.
Найти:Т2-Т1
Ответ: Т1<img width=«189» height=«65» src=«ref-1_350548005-605.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">
Задача 8.
            Цилиндрический сосуд, расположенный горизонтально, заполнен газом при температуре T= 300 К. и давлении Р = 0,1 Мпа и разделен на 2-е равные части подвижной перегородкой. Каково будет давление Р’, если в одной части газ нагреть до температуры T’= 330 К., а в другой температуру газа оставить без изменения?
  Дано:
Т = 300 К.

Р = 0,1 МПа.

Т’= 330 К.

Т1= const.
Найти: Р’.
Ответ: Р’=105 КПа.
Задача 9.
            Баллон объемом V1= 40 л содержит сжатый воздух при давлении P1= 15 МПа. и температуре T1= 300 К. какой объем воды можно вытеснить из цистерны подводной лодки воздухом этого баллона, если лодка находится на глубине h= 20 м, где температура T2= 280 К.? Плотность воды r= 103<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350536717-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">. Атмосферное давление P= 0,1 МПа.
  Дано:
V1= 40 л

Р1= 15 МПа.

Т1= 300 К.

h= 20 м

Т2= 280 К.

r= 103<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350536717-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">

Р= 0,1 МПа.
Найти: V.
Ответ: V=28<img width=«36» height=«21» src=«ref-1_350553005-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">м3
Задача 10.
            В сосуде с подвижным поршнем находится газ при давлении Р1=1,0<img width=«31» height=«21» src=«ref-1_350553211-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">Па и температуре Т1=27 К. Каким станет давление газа, если его объем уменьшить вдвое, а температуру повысить до 600 К.?

 


Дано:
Р1= 1,0*105Па.

Т1= 27 К.

Т2= 600 К.

V2= <img width=«21» height=«43» src=«ref-1_350555139-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">
Найти: Р2.
Ответ: Р2= 4,4 * 106Па.
Задача 11.
            Внутри закрытого с обеих сторон цилиндра имеется подвижный поршень. С одной стороны поршня в цилиндре находится mграммов некоторого газа, с другой стороны 2mграммов этого же газа. Какую часть объема цилиндра будет занимать 2mграммов газа при равновесии поршня?

 


Дано:
m                 2m
P1, V1, T1     P2, V2, T2
Найти: <img width=«23» height=«47» src=«ref-1_350556797-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">
Ответ: <img width=«23» height=«47» src=«ref-1_350556797-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">=<img width=«16» height=«41» src=«ref-1_350557291-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123"> объема цилиндра.
Задача 12.
            В закрытом цилиндрическом сосуде постоянного сечения находится газ при н.у. сосуд размещен горизонтально и разделен подвижным поршнем в отношении 1 к 2. В каком отношении поршень будет делить объем сосуда, если меньшую его часть нагреть до <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_350557509-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">= 300 К., а большуюохладить до <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_350557722-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"> = 150 К.?

 


Дано:
<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_350557509-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">= 300 K.

<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_350557722-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134"> = 150 K.

н.у.

V1= 2V
Найти: <img width=«23» height=«47» src=«ref-1_350560779-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">.
Ответ: <img width=«45» height=«47» src=«ref-1_350561027-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">.
Задача 13.
            До какого давления накачан футбольный мяч, объемом V= 3 л за n= 40 качаний поршневого насоса? При каждом качании насос захватывает из атмосферы объем воздуха Vвоз.= 150 см3. Атмосферное давление P= 0,1 МПа.

 


Дано:
V= 3 л

n= 40

Vвоз.= 150*10-2м3

Р= 0,1*106Па.
Найти: Рn.
Ответ: Pn= 0,2 МПа.
Задача 14.
            Какое количество кислорода вдыхает при каждом вдохе альпинист, находящийся на высоте, где давление воздуха = 0,505*105<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">? Известно, что человек на поверхности земли, где давление 1,01*105<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">, вдыхает за 1 раз 1 гр. кислорода. Изменение температуры воздуха с увеличением высоты пренебречь.

 


Дано:
m1= 1 гр.

Р2= 0,505*105<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">.

Р1= 1,01*105<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">.
Найти: m2.
Ответ: m2= 0,5 гр.
Задача 15.
            Сосуд разделен перегородками на три части, объемы которых равны V1, V2, V3и в которых находятся газы при давлении Р1, Р2, Р3соответственно. Какое давление установится в сосуде после удаления перегородок, если температура при этом осталась неизменной ?

 


  Дано:

V1, V2, V3

Р1,  Р2, Р3
Найти :Р
Ответ:
Р =<img width=«163» height=«47» src=«ref-1_350569194-500.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">
Задача 16.
            Объем пузырька воздуха по мере всплытия его со дна озера на поверхность увеличивается в 3 раза. Какова глубина озера?

      продолжение
--PAGE_BREAK--


Дано:

V2= 3V1

P= 1,01*105Па.

r= 1,293 <img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350536717-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">.
Найти: h.
Ответ: h= 15,6 м
Задача 17.
            Два баллона соединены трубкой с краном, в первом находится газ при давлении P= 105Па., во втором при P1= 0,6*105Па. Емкость первого баллона V1= 1 л, второго V2= 3 л. какое давление установится в баллонах, если открыть кран? Температура постоянная. Объемом трубки можно пренебречь.

 


Дано:
P= 105Па.

Р1= 0,6*105Па.

V1= 1 л

V2 = 3 л

Т= const.
Найти: Р.
Ответ: Р = 0,4*105
Задача 18.
              В камере автомобильного колеса вместимостью 0,5 м3давление воздуха равно 3*105Па. Определить объем воздуха при нормальном давлении, той же температуре.
Дано:
V1= 0,5 м3

Р1= 3*105Па.

Т1= Т2= const.

P2= 0,1*106Па.
Найти: V2.
Ответ: V2= 1,5 м3.
Задача 19.
           Сколько ртути войдет в стеклянный баллончик объемом 5 см3, нагретый до Т1=673 К, при его остывании до Т2=289 К, если плотность ртути при Т =289 К равна r=13,6 <img width=«32» height=«41» src=«ref-1_350576409-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180"> ?

 


Дано:

V1=5 см3

Т1=673 К.

Т2=289 К.

Т =289 К.

<img width=«88» height=«41» src=«ref-1_350578957-319.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">
Найти : m
Ответ: m= 39 гр.
Задача 20.
            Объем некоторой массы идеального газа при нагревании на 1 К. при постоянном давлении увеличился на <img width=«31» height=«41» src=«ref-1_350579276-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188"> своего первоначального значения. При какой температуре находился газ в начале?

 


Дано:

Т1= 1 К.

b= <img width=«31» height=«41» src=«ref-1_350579276-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

Р= const.
Найти: T.
Ответ: Т=335 К.
Задача 21.
            В запаянной цилиндрической трубке, расположенной горизонтально, находится воздух при н.у. Трубка разделена подвижным поршнем на 2 части, отношение объемом которых <img width=«51» height=«47» src=«ref-1_350581663-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">. До какой температуры следует нагреть меньшую часть трубки и до какой температуры охладить большую часть трубки, чтобы поршень делил трубку на 2 равные части? Нагревание и охлаждение обеих частей производится при <img width=«72» height=«41» src=«ref-1_350581953-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">

 


Дано:
<img width=«51» height=«47» src=«ref-1_350581663-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">, V

<img width=«72» height=«41» src=«ref-1_350581953-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">

T= 27 K.
Найти: T1, T2.
Ответ Т1= 410 К.,

           Т2= 205 К.
Задача 22.
            В цилиндре под поршнем изобарически охлаждают 10 л газа от 323 до 273 К. каков объем охлажденного газа?

 


Дано:
V1= 10 л

Т1= 323 К.

Т2= 273 К.
Найти: V2.
Ответ: V2= 8,5л.
Задача 23.
            Газ занимает объем 2 м3при температуре 273 С. Каков будет его объем при температуре 546 С и прежнем давлении?
  Дано:
V1= 2 м3

t<img width=«9» height=«24» src=«ref-1_350587594-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213"> = 273 0C

T1 = 546 K.

t<img width=«11» height=«24» src=«ref-1_350587782-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214"> = 546 0C

T2 = 819 K.

P = const.
Найти: V2.
Ответ: V2= 3 м3.
Задача 24.
            Газ занимал объем 12,32 л. Его охладили при постоянном давлении на 45 К., его объем стал равен 10,52 л. Какова была первоначальная температура газа?

 


Дано:
V1= 12,32*10-3м3

<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_350591364-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">Т = 45 К.

V2 = 10,52*10-3м3

Р= const.
Найти: Т1.
Ответ: Т1= 308 К.
Задача 25.
            В баллоне находится газ при атмосферном давлении Р. Открытый баллон нагрели, закрыли краном и охладили до 10 С. Давление при этом упало до 0,7 Р. До какой температуры нагревали газ?

 


Дано:
Р

ТМ1= 283 К.

Р1= 0,7 Р
Найти: Т.
Ответ: Т = 131 С.
Задача 26.
            В сосуде находится воздух при нормальных условиях (Р, Т). Сосуд закрыт клапаном, площадь которого S= 100 см2, а вес Q= 13,5 Н. До какой температуры надо нагреть воздух в сосуде, чтобы он открыл клапан? Расширение сосуда при нагревании не учитывать.

 


Дано:
Р, Т.

S = 100 см2

Q = 13,5 H.
Найти: Т1.
Ответ: Т1= 375,7 0С.
Задача 27.
            Сосуд с небольшим отверстием находится при температуре t= 76 0С, атмосферное давление Ра= 9,975*104<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">. В сосуд налито немного воды, давление насыщенного пара который при этой температуре составляет Р1= 4*104<img width=«27» height=«41» src=«ref-1_350563018-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">. Затем сосуд закрыли и погрузили в жидкий воздух, кипящий при Т = 80 К. какое давление будет в сосуде? Давление насыщенного пара при Т = 80 К. не учитывать.

      продолжение
--PAGE_BREAK--