Мы собрали более 7 000 задач по физике. 4 200 из них уже с видеоразборами

В горизонтально расположенной трубке с одним закрытым концом с помощью столбика ртути заперт воздух при температуре 27 °С. Затем трубку переворачивают вертикально открытым концом вверх и нагревают на 60 °C, в результате чего объём запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. Найдите d — высоту столбика ртути, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

В камере, заполненной азотом, при температуре T₀ = 300 К находится открытый цилиндрический сосуд (рис. 1). Высота сосуда L = 50 см. Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры T₁. В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится h = 40 см (рис. 2). Затем сосуд нагревают до первоначальной температуры T₀. Расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре становится H = 46 см (рис. 3). Чему равна температура T₁? Величину силы трения между пробкой и стенками сосуда считать одинаковой при движении пробки вниз и вверх. Массой пробки пренебречь. Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным.

Горизонтальный хорошо теплопроводящий цилиндр, разделённый подвижными поршнями площадью S = 100 см² на 5 отсеков (№№ 1—5), содержит в них одинаковые количества идеального газа при температуре окружающей среды и под давлениями, равными давлению p_а = 10⁵ Па окружающей цилиндр атмосферы (см. рис.). Каждый поршень сдвигается с места, если приложенная к нему горизонтальная сила превышает силу сухого трения F_тр = 2 Н. К самому левому поршню прикладывают горизонтальную силу F, медленно увеличивая её по модулю. Какого значения достигнет F, когда объём газа в самом правом, 5-м отсеке цилиндра уменьшится в n = 2 раза? Процессы изменения состояния газов в отсеках цилиндра считать изотермическими.

В горизонтально расположенной трубке с одним закрытым концом с помощью столбика ртути длиной 7,5 см заперт воздух при температуре 27 °С. Затем трубку переворачивают вертикально открытым концом вверх и нагревают, в результате чего объём запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. Насколько изменилась температура внутри колбы, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

В холодное зимнее время хозяева квартиры стали замерзать при температуре в комнате T = +18 °C и, включив дополнительный обогреватель, добились повышения температуры на ΔT = 4 °C. На сколько при этом изменилась масса воздуха в комнате? Площадь комнаты S = 20 м², высота потолка h = 2,5 м, атмосферное давление p = 10⁵ Па, воздух в комнате свободно сообщается с атмосферой. Ответ выразите в килограммах, округлите до целого числа граммов.

С одним молем гелия, находящегося в цилиндре под поршнем, провели процесс 1–2, изображённый на p–Tдиаграмме. Во сколько раз изменилась при этом частота ν столкновений атомов со стенками сосуда, то есть число ударов атомов в единицу времени о единицу площади стенок? Начальные и конечные параметры процесса 1–2 приведены на рисунке.

Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле t₁ = 18 °C. Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры t₂ должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли?
Начальный объём воздуха в сосуде V₁ = 2 дм³. Масса сосуда с поршнем m = 2,2 кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой p=7800кг/м^3. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.

Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуда, заполненный идеальным газом, разделён тяжёлым поршнем, способным скользить без трения, на две части. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по v=1 моль газа, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2. После того, как из верхней части сосуда полностью откачали газ, через длительный промежуток времени установилось новое состояние равновесия. Найдите отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда после откачки. Температура газа T в обеих частях сосуда всё время поддерживалась одинаковой и постоянной.

Горизонтально закреплённая пробирка со столбиком ртути, длиной 1 см, вращается с угловой скоростью 10 c⁻¹. Во сколько раз нужно увеличить температуру внутри пробирки, чтобы столбик ртути не сдвинулся при увеличении угловой скорости в 4 раза. Начальная температура ртути 0 °C. Расстояние от оси вращения до центра массы ртути 20 см. Давление снаружи пробирки считать атмосферным.

В закрытом горизонтальном цилиндре длиной l = 0,6 м, разделённом на две части тонким поршнем, который может двигаться без трения, находится идеальный газ при температуре T1 = 0°С и давлении p1 = 10^5 Па в количествах v1 =1 моль слева и v2 = 2 моль справа от поршня. В левую часть цилиндра впрыснули v3 = 0,1 моля жидкой воды, а затем нагрели всю систему до температуры T2 = 100°С. На сколько и в какую сторону сдвинулся поршень в результате установления равновесия?

В закрытом горизонтальном цилиндре длиной l = 0,9м, разделённом на две части тонким поршнем, который может двигаться без трения, находится идеальный газ при температуре t1 = 0 °C и давлении p1 = 10^ Па в количествах v1 = 2,5 моля слева и v2 = 1,25 моля справа от поршня. В правую часть цилиндра впрыснули v3 = 0,15 моля жидкой воды, а затем нагрели всю систему до температуры T2 = 100 °С. На сколько и в какую сторону сдвинулся поршень в результате установления равновесия?

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения S, ограниченном сверху подвижным поршнем массой M = 1 кг, находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте H = 13 см от дна сосуда. Если на поршень положить груз массой m = 0,5 кг, то он окажется на высоте h = 12 см от дна сосуда. Определите площадь поперечного сечения поршня. Воздух считать идеальным газом, а его температуру — неизменной. Атмосферное давление принять равным 10⁵ Па. Трение между стенками сосуда и поршнем не учитывать.

В закрытом сосуде находится влажный воздух массой 40 г при температуре 90° и давлении p = 2x10^5 Па. Масса пара в сосуде равно 5 г. Определите объём сосуда.

Среднеквадратичная скорость молекул идеального одноатомного газа, заполняющего закрытый сосуд, равнам v = 450 м/с. Как и на сколько изменится среднеквадратичная скорость молекул этого газа, если давление в сосуде вследствие охлаждения газа уменьшить на 19%?

В цилиндре объёмом V = 10 л под поршнем находится воздух с относительной влажностью r = 60%, при комнатной температуре T = 293 K под давлением p = 1 атм. Воздух сжимают до объема V/2, поддерживая его температуру постоянной. Какая масса m воды сконденсируется к концу процесса сжатия? Давление насыщенного пара воды при данной температуре равно Pн = 17,5 мм рт. ст.

Некоторое количество азота находится в замкнутом сосуде при температуре 300 К и давлении 2 атм. Когда температуру сосуда повысили до 3000 К, часть молекул азота распалась на атомы, и в результате этого давление увеличилось до 30 атм. Какая часть молекул азота распалась на атомы?

В цилиндре под поршнем находится некоторое количество идеального одноатомного газа, среднеквадратичная скорость молекул которого равна u = 400 м/с. В результате некоторого процесса объём газа увеличился на a = 80%, а давление уменьшилось на b = 20%. Каким стало новое значение υ среднеквадратичной скорости молекул этого газа?

С некоторым количеством идеального газа проводят процесс 1−2, для которого график зависимости давления от объёма представляет собой на pV-диаграмме прямую линию (см. рис.). Параметры начального и конечного состояний процесса: p₁ = 3 атм, V₁ = 1 л, p₂ = 1 атм, V₂ = 4 л. Какой объём V_м соответствует максимальной температуре газа в данном процессе?

В горизонтальной стеклянной трубке, запаянной с одного конца, находится столбик неизвестной жидкости длиной l = 100 мм, который запирает столбик воздуха длиной l₁ = 216 мм. Трубку переворачивают в вертикальное положение запаянным концом вверх, длина столбика воздуха при этом становится равной l₂ = 250 мм. Найдите плотность неизвестной жидкости ρ, если трубка находится в воздухе при нормальном атмосферном давлении.

В закрытый теплопроводящий цилиндр объёмом V = 10 л с гладкими внутренними стенками вставлен тонкий тяжёлый поршень, находящийся вначале, при горизонтальном положении цилиндра, около его левой крышки. Внутренний объём цилиндра сообщается с сухим атмосферным воздухом, находящимся при нормальных условиях, через тонкую трубку с открытым краном, который может отсоединять цилиндр от атмосферы. В исходном положении поршень находится чуть левее отверстия трубки (см. рис.).
В некоторый момент цилиндр ставят в вертикальное положение с поршнем наверху, который опускается вниз, сразу перекрывая трубку и сжимая воздух под собой, а после установления равновесия находится на высоте 1/2 над дном цилиндра (высота цилиндра l = 0,9 м). Затем кран перекрывают и снова кладут цилиндр горизонтально. На какое расстояние ∆l сдвинется поршень после нового установления равновесия?

В закрытый теплопроводящий цилиндр объёмом V = 20 л с гладкими внутренними стенками вставлен тонкий тяжёлый поршень, находящийся вначале, при горизонтальном положении цилиндра, около его левой крышки. Внутренний объём цилиндра сообщается с сухим атмосферным воздухом, находящимся при нормальных условиях, через тонкую трубку с открытым краном, который может отсоединять цилиндр от атмосферы. В исходном положении поршень находится чуть левее отверстия трубки (см. рис.).
В некоторый момент цилиндр ставят в вертикальное положение с поршнем наверху, который опускается вниз, сразу перекрывая трубку и сжимая воздух под собой, а после установления равновесия находится на высоте 0,4lнад дном цилиндра (высота цилиндра l = 1 м). Затем кран перекрывают и снова кладут цилиндр горизонтально. На какое расстояние ∆l сдвинется поршень после нового установления равновесия?

С одним молем неона провели процесс, в котором газ из начального состояния с давлением p₁ = 10⁵ Па и объёмом V₁ = 25 л перешёл в конечное состояние с объёмом V₂ = 50 л. Давление при этом изменялось по линейному закону p = po + aV, где p₀ — некоторая постоянная величина, a = p1/2V1. На какую величину изменилась при этом среднеквадратичная скорость движения атомов неона?

Вертикальный цилиндр объёмом V₀ = 15 л, заполненный воздухом с температурой T = 20 °C при атмосферном давлении p_A = 10⁵ Па, закрыли сверху поршнем массой m = 10 кг и площадью S = 250 см², который может перемещаться по вертикали без трения. После того, как в системе установилось равновесие при той же постоянной температуре, в дне цилиндра образовалась течь. Через неё воздух начал медленно выходить наружу, в атмосферу, со скоростью потери числа N молекул в цилиндре, пропорциональной разности давлений (P-Pa) в цилиндре и в окружающей атмосфере и равной ∆N/∆t = a(P-Pa), где коэффициент пропорциональности a = 2,58x10^16 (Па x c^-1). Процесс вытекания газа можно считать изотермическим, происходящим при той же температуре T = 20 °C. Через какое время t из цилиндра выйдет весь воздух?