Главная

Задачки Петра Леонидовича Капицы

Это знаменитые "задачи Капицы", которые совсем не похожи на наши школьные и студенческие.
Им уже больше полувека, но попробуйте решить хотя бы парочку и (если вы любите физику, конечно) ведь точно увлечётесь!
Мы разместили также предисловие Петра Леонидовича к книжке 1968 года, в которой они впервые были опубликованы.

К061-Выпаривание из угля

пн, 10/10/2011 - 18:14 — Cheburashka

Известно, что при сжигании угля в паровых котлах из каждой калории можно превратить в работу только часть ее, равную

где Τ_1 - температура пара, а Τ_2 - температура окружающей среды. Уходящий из топки котла газ отличается по своему составу от воздуха. Если заставить его смешиваться с воздухом обратимо, то можно получить добавочную работу. Оцените предельные возможности увеличить η и придумайте возможные циклы для осуществления этого процесса.

К062-КПД

пн, 10/10/2011 - 18:23 — Cheburashka

Оцените термодинамический КПД выстрела из артиллерийского орудия и из ружья.

К063-Смесь

пн, 10/10/2011 - 18:26 — Cheburashka

В газообразной смеси водорода и йода происходит обратимая реакция образования йодистого водорода. Определить количество образовавшегося йодистого водорода в зависимости от первоначальных количеств водорода и йода, считая константу равновесия известной.

К064-Пластины

вт, 11/01/2011 - 22:58 — Cheburashka

Две паралельные пластины находятся на расстоянии, малом по сравнению с их размерами.Между пластинами помещают несколько тонких и хорошо теплопроводящих перегородок-экранов. Определить влияние экранов на теплопроводность между пластинами в двух случаях:
а)когда длина свободного пробега малекул газа, заполняющего пространство между пластинами, мала по сравнению с расстоянием между экранами;
б)когда длина свободного пробега молекул газа велика по сравнению с расстоянием между пластинами.

К065-Молекулярный пучок

ср, 11/02/2011 - 00:28 — Cheburashka

Вдоль длинной горизонтальной трубки осуществляется молекулярный пучок. Вещество поступает в молекулярный пучок при нормальной температуре. На другом конце трубки, в силу того что молекулы, движущееся с меньшей скоростью, будут больше отклонены силой тяжести, может возникнуть разность температур. Почему это не противоречит второму началу термодинамики?

К066-"Демон Максвелла"

ср, 11/02/2011 - 00:37 — Cheburashka

Если пропускать молекулярный пучок через селектор, состоящий из двух вращающихся на общей оси паралельных дисков, на которых имеются смещенные относительно друг друга отверстия, то, как известно, можно осуществить выделение из пучка более скорых молекул и этим как бы осуществлять работу "демона Максвелла". Как это согласовать со вторым началом термодинамики?

К067-Температура самолета

ср, 11/02/2011 - 00:46 — Cheburashka

Самолет летит со скоростью, близкой к звуковой; благодаря трению о воздух фюзеляж нагревается. Оценить предельно возможную температуру нагревания поверхности самолета.

К68-Вакуум

ср, 11/02/2011 - 00:50 — Cheburashka

В сосуде, в котором нужно поддерживать вакуум 10^-5 мм ртутного столба, имеется маленькое отверские диамптром 10^-2 мм. Определить размер трубки для откачки и мощность вакуумного насоса.

К069-Капелька

вт, 11/15/2011 - 23:45 — Cheburashka

Чтобы определить заряд электрона в классических опытах Эренхафта - Милликена, заряженная капелька ртути помещалась между горизонтальными пластинами конденсатора. При этом сила тяжести капельки уравновешивалась электрической силой, и это давало возможность опрелелить заряд электрона. Проанализировать, как влияет броуновское движение частиц на точность этих измерений.

К070-Диски

ср, 11/16/2011 - 00:29 — Cheburashka

Определить предельные размеры плоских круглых дисков из железа и алюминия, поверхность которых плохо смачивается водой (толщины дисков много меньше из диаметров)