- •Министерство образования и науки Украины Украинская инженерно-педагогическая академия
- •Общие положения
- •Общие указания к самостоятельной работе
- •Указания к решению задач и выполнению домашних заданий
- •1. Физические основы механики Основные формулы
- •Угол между полным и нормальным ускорениями:
- •Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы
- •2. Примеры решения задач
- •Подставив (5) и (6) в уравнение (1), получим
- •Проверяем единицу измерения полученной величины
- •Найти: а Решение. Линейное ускорение а гири равно тангенциальному ускорению точек цилиндра, лежащих на его поверхности, и связано с угловым ускорением вращения цилиндра соотношением
- •3. Модульное задание 1 Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •4. Модульное задание 2 Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •5. Молекулярная физика и термодинамика Основные формулы
- •6. Примеры решения задач
- •Парциальное давление р1 и р2 выразим из уравнения состояния
- •7. Модульное задание 3 Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •Приложения
- •Некоторые физические постоянные
- •Соотношения между единицами давления
- •Соотношения между единицами силы
- •Соотношение между единицами энергии и работы
- •Соотношение между единицами мощности
- •Литература
- •Оглавление
Вариант 33
1. В смеси газов содержится 20 % водорода и 80 % кислорода. Определить плотность газа при температуре 27 0С и давлении 99,97 кПа.
2. В баллоне находится 10 кг газа при давлении 10 МПа. Какую массу газа взяли из баллона, если давление стало равным 2,5 МПа. Температуру газа считать постоянной.
3. Под каким давлением находится в баллоне водород, если емкость баллона 10 л, а кинетическая энергия поступательного движения молекул водорода 7,5.103 Дж?
4. Азот находится под давлением 40 мкПа и имеет температуру 320 К. Определить среднюю длину свободного пробега молекулы такого газа.
5. При изотермическом расширении 12 г водорода, находившегося при температуре 27 0С, была совершена работа 30 кДж. Во сколько раз при этом изменилось давление газа?
6. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67 % теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 430 К.
Приложения
Таблица 1
Некоторые физические постоянные
Название постоянной |
Обозначение |
Величина |
Скорость света в вакууме |
с
|
2,997992458·108 м/с |
Постоянная Планка
|
h |
6,626176·10-34 Дж.с |
Постоянная Планка-Дирака |
ħ=h/2π |
1,0545887·10-34 Дж.с |
Элементарный электрический заряд |
e |
1,6021892·10-19 Кл |
Масса покоя электрона |
me |
9,109534·10-31 кг |
Масса покоя протона
|
mр
|
1,6726485·10-27 кг
|
Масса покоя нейтрона |
mn
|
1,6749543·10-27 кг |
Атомная единица массы |
а.е.м. |
1,6605655·10-27 кг |
Число Авогадро
|
ΝА |
6,022045·10-23 моль-1 |
Постоянная Больцмана
|
kв |
1,380662·10-23 Дж.К-1 |
Томсоновское сечение
|
8πrо2/3 |
6,57·10-29 м2 |
Атомная длина (боровский радиус) |
aв=ħ/mee2 |
5,29·10-11 м |
Атомная скорость
|
Vв =e2/ħ |
2,19·106 м·с-1 |
Атомное время
|
τв=aв /vв |
2,42·10-17 с |
Атомная частота
|
ωв=τв-1 |
4,13·106 с-1 |
Атомная энергия
|
Εв=e2/aв =me4/ħ2 |
4,36·10-18 Дж |
Классический радиус електрона |
rо=e2/mc2=α2 aв |
2,82·10-15м |
Постоянная тонкой структуры
|
α=e2/ħc |
7,30·10-3 |
Продолжение табл. 1 |
||
Комптоновская длина волны электрона
|
λc=ħ/mc |
2,43·10-12 м |
Энергия покоя электрона |
mc2 |
8,18·10-14 Дж |
Единица энергии
|
1 эВ
|
1,60·10-19 Дж |
Плотность воздуха
|
ρ |
1,293 кг/м3 |
Плотность воды
|
ρ |
1,00·103 кг/м3 |
Давление 1 атм
|
P |
1,013·105 Н/м2 |
Кулоновская постоянная |
kо=1/4πεо |
8,988·109 Н·м2/Кл2
|
Масса Земли
|
Мз |
5,98·1024 кг |
Масса Луны
|
Мл |
7,36·1022 кг |
Масса Солнца
|
Мс |
1,99·1030 кг |
Радиус Земли
|
Rз |
6,35·106 м |
Радиус от Земли до Луны
|
|
3,80·108 м |
Абсолютный нуль
|
0 ˚С |
-273,16 оС |
Ускорение свободного падения |
g |
9,80665 м/с2 |
Гравитационная постоянная |
γ |
6,672·10-11 м3/(кг·с2 ) |
Газовая постоянная
|
R |
8,31441 Дж/(К·с) |
Нормальный молярный объем |
Vн |
22,41383 м3/моль |
Число Лошмидта
|
NL |
2,686754·10-25 м-3 |
Постоянная Стефана-Больцмана |
σ |
5,67032·10-8 Вт/(м2·К4) |
Постоянная Вина
|
b |
2,8979·10-3 м·К |
Электрическая постоянная |
εо
|
8,85418782·10-12 Ф/м |
Магнитная постоянная
|
μо
|
1,25663706144х х10-6 Гн/м ≈ 4π·10-7 Гн/м |
Число Фарадея
|
F |
9,648456·104 Кл/моль |
Продолжение табл. 1
|
||
Механический эквивалент теплоты |
|
4,19 Дж·кал-1 |
Отношение массы протона к массе электрона |
mр/mе
|
1836,5 |
Коэффициент перевода 1 мм рт.ст. в единицу СИ (Па) |
1 мм. рт. ст. |
133,3 Па/мм рт.ст. |
Длина волны света, соответствующая энергии кванта 1 эВ |
|
1,24·10-6 = 12400 Å |
Таблица 2