В закрытом сосуде с жёсткими стенками ёмкостью V = 1 литр находятся V1 = 0;8 л воды и сухой воздух при атмосферном давлении p0 и температуре T1 = +30 C. Сосуд представляет собой перевёрнутый основанием вверх конус (см. рисунок). Поверх воды налит тонкий слой машинного масла, отделяющий воду от воздуха. Сосуд охлаждают до температуры T2 = - 30 C, при этом вся вода замерзает. Плотность воды ρ1 = 1 г=см3, плотность льда ρ2 = 0;9 г=см3. Определите давление воздуха надо льдом.
Задачи
Здесь собраны интересные задачки по общей физике повышенной, как это принято называть, сложности. Многие из них предлагались в разные годы на Всесоюзных (или Всероссийских) физических олимпиадах.
Градация по сложности и по классам носит волюнтаристский характер. Если вы находите какую-то задачу явно несоответствующей заявленной сложности, сообщите, пожалуйста, нам.
Для большинства задач указан источник, в котором авторы сайта впервые встретили эту или подобную задачу. Если вы считает информацию об источнике неточной или неправильной, мы будем рады исправить недочёт.
-
-
Спортсмен-ныряльщик массой m = 80 кг прыгает в воду, набрав полные лёгкие (v = 5 литров) воздуха. При этом объём его тела составляет V = 82 л. С какой максимальной глубины H он сможет всплыть, не совершая никаких движений?
-
Пластиковая бутылка из-под газированной воды ёмкостью 1 л имеет прочные нерастяжимые, но гибкие стенки. Стеклянный сосуд ёмкостью 4 л имеет прочные недеформируемые стенки. В бутылку накачали воздух до давления +1 атм при температуре -50 C, а в стеклянном сосуде создали разрежение - 0,6 атм при той же температуре -50 C. Затем сосуды соединили тонким шлангом и после выравнивания давлений стали медленно поднимать температуру от - 50 C до +50 C. Постройте график зависимости давления внутри сообщающихся сосудов.
-
Газ с молярной массой μ = 60 г/моль находится в герметичном сосуде с жёсткими стенками и поддерживается при постоянной температуре T = 0 C. Площадь поперечного сечения S молекул, которые можно рассматривать как твёрдые шарики, равна 1^(-19) м2. Давление газа в начале эксперимента равно p0 = 100 Па. При освещении газа ультрафиолетовым светом молекулы, поглотившие квант света, переходят в возбуждённое состояние. Среднее время жизни молекулы в возбуждённом состоянии τ = 10^(-3) с. При столкновении двух возбуждённых молекул в газе происходит химическая реакция, в результате которой из них образуется одна новая молекула. Известно, что за 1 секунду в каждом кубическом сантиметре газа возбуждается N = 1012 молекул. Оцените, за какое время давление в сосуде уменьшится на ε = 1% от первоначального.
-
В вертикальном закрытом цилиндре высотой H и площадью основания S, заполненном воздухом при давлении p0, на дне лежит лёгкая тонкостенная плоская коробка высотой h и площадью основания s. В дне коробки имеется отверстие. В цилиндр через кран, расположенный вблизи дна, начинают медленно нагнетать жидкость плотностью ρ, много большей плотности воздуха. При каком давлении воздуха в цилиндре коробка упрётся в верхнюю крышку цилиндра? Процесс проходит при постоянной температуре, коробка всплывает так, что её верхняя плоскость остаётся горизонтальной.
-
Стандартный манометрический прибор для измерения давления разреженных газов (порядка 10^(-5) от атмосферного давления) представляет собой трубку сантиметрового диаметра, заполняемую исследуемым газом. Внутри трубки проходит проволока, нагреваемая электрическим током постоянной мощности. Оказывается, что по температуре проволоки T можно определить давление газа p, используя заранее составленную для данного газа градуировочную таблицу p(T). В одной из лабораторий понадобилось измерить таким манометром давление неона. Однако имевшаяся градуировочная таблица была составлена для гелия, атомы которого в 5 раз легче атомов неона. Какие поправки нужно внести в эту таблицу?
-
Оцените скорость роста толщины слоя серебра при напылении, если атомы серебра оказывают при падении на подложку давление p = 0;1 Па. Средняя энергия атома серебра E = 10:(-19) Дж, плотность серебра ρ = 10;5 г=см3, молярная масса μ = 108 г/моль.
-
Кубический сосуд объёмом V = 1 л заполнен воздухом. Одна из стенок (1) поддерживается при температуре T1, противоположная ей (2) — при температуре T2, остальные стенки теплоизолированы. Найдите отношение средних частот соударений молекул со стенками (1) и (2). Рассмотрите два случая: а) давление в сосуде равно атмосферному p0 = 1 атм; б) сосуд откачан до давления p = 10
-
После тёплых дней резко ударил мороз, и поверхность озера покрылась льдом. Через сутки после похолодания толщина льда составила d1 = 3 см. Строителям требуется переправить груз на противоположный берег озера, но для безопасности требуется лёд толщиной не менее d2 = 10 см. Через сколько дней после установления морозов можно осуществить перевозку груза, если погода не изменится, а меры по искусственному ускорению процесса наращивания льда не предпринимаются?
-
На поверхность термостата одновременно ставят рядом два однородных куба, сделанных из одинакового материала и находящихся при одинаковой температуре T0, отличной от температуры термостата T1. Длина ребра у одного из кубов в два раза больше, чем у другого. Через время t температура в центре малого куба стала равной T2. Через какое время (от начального момента) такая же температура будет в центре большого куба? Потерями тепла пренебречь.
- « первая
- ‹ предыдущая
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
