Вариант № 14

1. Спирт по каплям вытекает из сосуда через вертикальную трубку с внутренним диаметром 2 мм. Считая, что капли отрываются ч ерез 1 с одна после другой, определить через сколько времени вытечет 10 г спирта? Принять диаметр шейки капли в момент отрыва равным внутреннему диаметру трубки (рис. 1).

Ответ: а) t=7,110² с; б) t=6,110² с; в) t=5,110² с;

г) t=4,110² с; д) t=3,110² с.

2. Нефть течет по трубопроводу со скоростью 0,8 м/с. Расход нефти составляет 210³ т/ч. Определить диаметр трубопровода.

Ответ: а) d=0,9 м; б) d=1,1 м; в) d=1,3 м; г) d=1,5 м; д) d=1,7 м.

3. Один баллон емкостью 20 л содержит азот под давлением 25атм, другой баллон емкостью 44 л содержит кислород под давлением 16 атм. Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без уменьшения температуры). Найти парциальное давление кислорода.

Ответ: а) p^'=15 атм; б) p^'=14 атм; в) p^'=13 атм; г) p^'=12 атм;

д) p^'=11 атм.

4. Молекула аргона, летящая со скоростью 500 м/с, упруго ударяется о стенку сосуда. Направление скорости молекулы и нормаль к стенке сосуда образуют угол 60^o. Найти импульс силы, полученный стенкой за время удара.

Ответ: а) FΔt=3,3210^-23 Нс; б) FΔt=3,4210^-23 Нс;

в) FΔt=3,5210^-23 Нс; г) FΔt=3,6210^-23 Нс; д) FΔt=3,7210^-23 Нс.

5. Какая часть молекул водорода имеет кинетическую энергию, достаточную для преодоления гравитационного поля Земли, если температура газа 300 К?

Ответ: а) ΔN/N=5,810^-21; б) ΔN/N=5,710^-21; в) ΔN/N=5,610^-21;

г) ΔN/N=5,510^-21; д) ΔN/N=5,410^-21.

6. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарном процессе, расходуется на работу расширения?

Ответ: а) A/Q=0,49; б) A/Q=0,39; в) A/Q=0,29; г) A/Q=0,59;

д) A/Q=0,69.

7. Кислород массой m=2 кг увеличил свой объём в 5 раз изотермически. Найти изменения энтропии в указанном случае.

Ответ: а) ΔS=836 Дж/К; б) ΔS=846 Дж/К; в) ΔS=856 Дж/К;

г) ΔS=866 Дж/К; д) ΔS=876 Дж/К.

8. Кислород, содержащий количество вещества 1 моль, находится при температуре Т=350 К. Найти относительную погрешность в вычислении внутренней энергии газа, если газ рассматривать как идеальный. Расчет выполнить для объема 0,2 л.

Ответ: а) ε=0,133; б) ε=0,123; в) ε=0,113; г) ε=0,103; д) ε=0,903.

9. Динамическая вязкость углекислого газа при нормальных условиях η=1410^-6 Пас. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода при этих условиях.

Ответ: а) <λ>=69 нм; б) <λ>=59 нм; в) <λ>=49 нм; г) <λ>=39 нм; д) <λ>=29 нм.

10. В приближенной теории явлений переноса получается соотношение . Более строгая теория приводит к соотношению , где К – безразмерный коэффициент, равный , где γ – показатель адиабаты. Найти значение К, вычисленное по приведенной формуле для аргона. Считать известными коэффициенты теплопроводности и динамической вязкости соответственно равными χ=16,2 мВт/(мК), η=21,5 мкПас.

Ответ: а) К=2,61; б) К=2,51; в) К=2,41; г) К=2,31; д) К=2,21.