Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества (продолжение)

Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

2.94 Почему, если подышать себе на руку, получается ощущение тепла, а если подуть – ощущение холода?

2.95 Давление водяного пара при 14⁰С было равно 1 кПа. Был ли этот пар насыщенным?

2.96 Парциальное давление водяного пара в воздухе при 19⁰С было 1,1 кПа. Найти относительную влажность воздуха.

2.97 При каком давлении вода будет кипеть при 19⁰С?

2.98 Образующиеся белые клубы при выдохе на морозе иногда называют паром. Правильно ли это?

2.99 Как по внешнему виду отличить в бане трубу с холодной водой от трубы с горячей водой? Ответ поясните.

2.100 Найти относительную влажность воздуха в комнате при 18⁰С, если при 10⁰С образуется роса.

2.101 Относительная влажность воздуха в комнате равна 80%, температура воздуха 15 ⁰С. Каково парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе?

2.102 Температура воздуха в комнате 18 ⁰С. Влажный термометр психрометра показывает 14 ⁰С. Какова относительная влажность воздуха в комнате?

2.103 Относительная влажность воздуха в комнате 43%, а температура 19 ⁰С. Какую температуру показывает влажный термометр психрометра?

2.104 Разность показаний сухого и влажного термометров психрометра равна 4 ⁰С. Относительная влажность 70%. Какую температуру показывают сухой и влажный термометры психрометра?

2.105 Влажный термометр психрометра показывает 10 ⁰С, а сухой 14 ⁰С. Найти относительную влажность воздуха и парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе ( в мм ртутного столба и в Па ).

Механические свойства твёрдых тел.

2.106 Кубик, вырезанный из монокристалла, при нагревании может превратиться в параллелепипед. Почему это возможно?

2.107 Какого вида деформации испытывают: а) ножка скамейки; б) сидение скамейки; в) натянутая струна гитары; г)винт мясорубки; д)сверло; е)зубья пилы?

2.108 Почему рама велосипеда делается из полых трубок, а не из сплошных стержней?

2. 109 К закрепленной одним концом проволоке диаметром 2 мм подвешен груз массой 10 кг. Найти механическое напряжение в проволоке.

2.110 При растяжении алюминиевой проволоки длиной 2 м в ней возникло механическое напряжение 35 МПа. Найти абсолютное и относительное удлинения. Мо

дуль Юнга для алюминия равен 7·10¹⁰ Па.

2.111 Относительное удлинение стального троса длиной 20 м составило 3·10 ^-4. Найти абсолютное удлинение и длину деформированного троса.

2.112 Найти напряжение, возникающее в стальном тросе при его относительном удлинении 0,001. Модуль Юнга для стали равен 2,1·10¹¹Па.

2.113 Какие силы надо приложить к концам стальной проволоки длиной 4 м и сечением 0,5 мм² для удлинения её на 2 мм? Модуль Юнга для стали принять равным 2 ·10¹¹ Па.

Раздел III.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ.

Электростатика.

3.1 Можно ли при электризации трением зарядить только одно из соприкасающихся тел? Ответ обоснуйте.

3.2 Правильно ли выражение: « При трении создаются заряды»? Почему?

3.3 Из каких частиц состоят атомы веществ? Каков электрический заряд каждой из них? Каков заряд атома? Ответ на последний вопрос обоснуйте.

3.4 В каком случае атом водорода превращается в положительный ион?

3.5 Атом хлора принял один электрон. Как называют полученную частицу? Каков её заряд?

3.6 Какой заряд приобретёт атом железа, если он потеряет один электрон?

3.7 В ядре атома меди 63 частицы, из них 29 протонов. Сколько нейтронов и электронов находится в этом атоме?

3.8 В ядре атома серебра 107 частиц. Вокруг ядра обращается 47 электронов. Сколько в ядре этого атома нейтронов и протонов?

3.9 В каком из перечисленных ниже случаев можно утверждать, что мы имеем дело с двумя атомами одного и того же химического элемента: а) в ядрах атомов одинаковое число частиц; б) в ядрах атомов одинаковое число протонов; в) в ядрах атомов одинаковое число нейтронов?

3.10 Что имеет большую массу: атом лития или положительный ион лития? Атом хлора или отрицательный ион хлора?

3.11 Нейтральная капля воды разделилась на две. Первая из них обладает зарядом – 1,5 нКл. Определить в нанокулонах заряд второй капли.

3.12 От водяной капли с зарядом 1 нКл отделилась капля с электрическим зарядом −1 нКл. Определить в нанокулонах заряд оставшейся капли.

3.13 Металлический шарик имеет 5·10⁵ избыточных электронов. Чему равен заряд этого шарика в кулонах? Чему станет равен заряд этого шарика после того как его приведут в соприкосновение с другим таким же шариком, заряд которого равен +3,2·10 ^-14 Кл? Сколько избыточных электронов останется на шарике?

3.14 Определите силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между ними равно 0,5·10 ^-8 см.

3.15^* Определите заряд медной пластинки массой 1 г, если у каждого атома меди отнять по одному электрону.

3.16 Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Заряд одного из них + 9·10 ^-9 Кл, а заряд другого −2·10 ^-9 Кл. Шарики привели в соприкосновение и вновь раздвинули на прежнее расстояние. Определите силы их взаимодействия до и после соприкосновения.

3.17^* Два одинаковых металлических шарика зарядили так, что заряд одного из них в 5 раз больше другого. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз ( по модулю) изменится сила их взаимодействия (F_2/F₁), если: а) заряды шариков одноимённые; б) разноимённые?

3.18 На каком расстоянии друг от друга находятся заряды 1 мкКл и 10 нКл, если они взаимодействуют с силой 9 мН?

3.19 Определить расстояние между двумя одинаковыми точечными зарядами по 3 мкКл каждый, находящимися в вакууме, если модуль силы взаимодействия между ними равен 100 мН.

3.20 Два одинаковых точечных заряда взаимодействуют в вакууме с силой 0,1 Н. Расстояние между ними равно 6 м. Найти величину каждого из этих зарядов.

3.21 Заряд в 1,3·10 ^-9 Кл в керосине на расстоянии 0,005 м притягивает к себе второй заряд с силой 2·10 ^-4 Н. Найдите величину второго заряда. Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2.

3.22 Два заряда по 4·10 ^-8 Кл, разделённые слюдой толщиной 1 см, взаимодействуют с силой 18 мН. Определить диэлектрическую проницаемость слюды.

3.23 Во сколько раз изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если каждый заряд увеличить в четыре раза, а расстояние между ними уменьшить вдвое?

3.24 В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряжённость поля в этой точке.

3.25 В электрическое поле, напряженность которого равна 2·10 ² кН/Кл. внесли заряд 10 ^-7Кл. Какая сила действует на этот заряд?

3.26 Найти напряжённость поля, созданного зарядом 36 нКл в точке, удалённой от него на расстояние 18 см.

3.27 В некоторой точке поля на заряд 10 ^-7 Кл действует сила 4·10 ^-3Н. Найти напряжённость поля в этой точке и определить величину заряда, создающего поле, если точка удалена от него на 0,3 м.

3.28 На расстоянии 3 см от заряда 4 нКл, находящегося в жидком диэлектрике, напряжённость поля равна 20 Н/Кл. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика.

3.29 Какую работу совершает поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В? из точки с потенциалом −100 В в точку с потенциалом 400 В?

3.30 В однородном поле напряжённостью 60 кВ/м переместили заряд 5 нКл. Перемещение, равное по модулю 20 см, образует угол 60⁰ с направлением силовой линии. Найти работу поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения.

3 .31 Найти напряжение между точками А и В (см. рис.), если АВ=8 см, α=30⁰ и напряжённость поля 50 кВ/м.

Е

_● В

А_● ^)α

3.32 Какова ёмкость конденсатора, если при его зарядке до напряжения 1,4 кВ он получает заряд 28 нКл?

3.33 Наибольшая ёмкость школьного конденсатора 58 мкФ. Какой заряд он накопит при его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?

3.34 Ёмкость одного конденсатора 200 пФ. Ёмкость другого конденсатора 1 мкФ. Сравнить заряды, накопленные на этих конденсаторах при их подключении к полюсам одного и того же источника постоянного напряжения.

3.35 Плоский воздушный конденсатор состоит из двух проводящих пластин площадью 520 см² каждая. На каком расстоянии друг от друга надо расположить пласти

ны, чтобы ёмкость конденсатора была равна 46 пФ? Электрическую постоянную принять равной 9·10 ^-12 Ф/м.

3.36 Плоский воздушный конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга на расстоянии 10 ^-3 м. Какой должна быть длина стороны пластины, чтобы ёмкость конденсатора равнялась 1 Ф?

3.37 Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины площадью 36 см², между которыми находится слюдяная пластинка толщиной 0,14 см. Чему равна ёмкость конденсатора? Каков заряд конденсатора, если напряжение на нём равно 300 В? Диэлектрическая проницаемость слюды равна 6.

3.38 Конденсатору ёмкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?

3.39 Заряд конденсатора 4·10 ^-4 Кл, напряжение на его обкладках 500 В. Определите энергию конденсатора.

3.40 Ёмкость одного конденсатора в 9 раз больше ёмкости другого. На какой из этих конденсаторов надо подать большее напряжение, чтобы их энергия была одинаковой? во сколько раз большее?