Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу . На адиабате 3–1 внешние силы сжимают газ, совершая работу . Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите количество теплоты отданное газом за цикл холодильнику.
Задачи
ТегиНайти молярную массу газа, если при нагревании этого газа на изобарически требуется на тепла больше, чем при изохорическом нагревании.
Внутри закрытого вертикального цилиндрического сосуда с теплопроводящими стенками находится тонкий тяжелый горизонтальный поршень, который может двигаться без трения. Поршень подвешен на легкой вертикальной нерастяжимой нити, прикрепленной к центру верхней крышки сосуда. Расстояние между дном сосуда и поршнем составляет а между поршнем и крышкой сосуда — вдвое больше. В сосуде под поршнем и над поршнем находятся при одинаковой температуре равные количества идеального одноатомного газа. При этом сила натяжения нити равна Сосуд с газом медленно нагревают. Какое количество теплоты нужно сообщить всему газу в сосуде для того, чтобы поршень начал подниматься вверх?
В цирковом аттракционе мотоциклист движется по внутренней поверхности сферы радиуса Разогнавшись, он начинает описывать горизонтальную окружность в верхней полусфере. После этого для большего эффекта нижнюю полусферу убирают. Определите минимальную скорость мотоциклиста, если коэффициент трения шин о поверхность сферы равен а угол между вертикалью и направлением к мотоциклисту из центра сферы равен
В вертикальном теплоизолированном цилиндрическом сосуде под поршнем находится гелия, нагретого до некоторой температуры. Поршень сначала удерживают, затем отпускают, и он начинает подниматься. Масса поршня . Какую скорость приобретет поршень к моменту, когда поршень поднимется на , а гелий охладится на ? Трением и теплообменом с поршнем пренебречь.
Разогретый сосуд прикрыли поршнем, который с помощью вертикальной нерастяжимой нити соединили с потолком. На сколько процентов от начальной понизится температура воздуха в сосуде к моменту, когда сосуд оторвется от поверхности, на которой он расположен? Масса сосуда . Поршень может скользить по стенкам сосуда без трения. Площадь дна сосуда . Атмосферное давление 105 Па. Тепловым расширением сосуда и поршня пренебречь.
Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. В какой момент времени шарики упадут на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Конденсаторы и соединены последовательно. Параллельно получившейся цепочке подключают последовательно соединенные одинаковые резисторы Точки соединения конденсаторов и резисторов замыкают проводником 1-2 (см. рисунок). Всю цепь подключают к батарейке конденсаторы практически мгновенно заряжаются. Какой заряд протечет по проводнику 1-2 за достаточно большое время после замыкания? Элементы цепи считать идеальными.
Два последовательно соединённых гальванических элемента с одинаковыми ЭДС (см. рисунок) замкнуты на параллельно соединённые резисторы, сопротивления которых , . Внутреннее сопротивление первого элемента . Чему равно внутреннее сопротивление второго элемента, если напряжение на его зажимах равно нулю?
В момент времени точка начинает двигаться в плоскости так, что ее координаты определяются уравнениями
где и — положительные постоянные. В какой момент времени угол между векторами скорости и ускорения точки равен
Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх? Ответ поясните, используя физические закономерности.
Стержень длиной движется в горизонтальной плоскости. В некоторый момент времени скорости концов стержня равны и причем скорость первого из них направлена под углом к стержню (см. рисунок). Какова угловая скорость вращения стержня в этот момент времени?
Тело массы лежит на доске массы , находящейся на гладкой горизонтальной плоскости. Коэффициент трения между телом и доской .
- а. Какую силу надо приложить к доске, чтобы тело соскользнуло с нее? За какое время тело соскользнет, если к доске приложена сила , а длина доски равна ?
- б. С каким ускорением движутся тело и доска, если сила действует на тело массы ?
Шайбу положили на наклонную плоскость, образующую угол с горизонтом, и сообщили ей вверх вдоль плоскости начальную скорость Коэффициент силы трения скольжения между шайбой и плоскостью При каком значении угла расстояние, на которое шайба поднимется вверх по плоскости, будет наименьшим?
Доска массы лежит на гладкой горизонтальной поверхности, по которой может скользить без трения. На доске находится брусок массы Коэффициент силы трения скольжения между бруском и доской В момент времени к бруску приложили горизонтальную силу, модуль которой изменяется по закону где — постоянная. Найти зависимость ускорения доски от времени и определить момент времени когда брусок начнет скользить по доске.
Груз подвешен на нитях, перекинутых через блоки и малого диаметра Блоки расположены на одном уровне, расстояние между ними равно Концы нитей тянут вниз с одинаковыми скоростями так, что груз остается посередине между ними. Чему равна скорость груза, когда он находится на расстоянии по вертикали от горизонтальной прямой
Лестница стоит на шероховатом полу и опирается о выступ, снабженный роликом. Расстояние от нижнего конца лестницы до выступа составляет ее полной длины, угол наклона лестницы Каков должен быть коэффициент трения между лестницей и полом, чтобы она находилась в равновесии? Трением в ролике пренебречь.
Автомобиль массой равномерно движется вверх по наклонному участку дороги, составляющему с горизонтом угол Найти силу с которой давят на дорогу передние колеса автомобиля, если расстояние между его осями , центр тяжести расположен посередине между осями на расстоянии от поверхности дороги, ведущие колеса — задние. Ускорение свободного падения принять .
Две лодки вместе с грузом имеют массу и Лодки идут навстречу параллельными курсами. Когда лодки находятся друг против друга, с каждой лодки во встречную одновременно перебрасывают по одному мешку груза массы каждый. В результате первая лодка останавливается, а вторая движется в прежнем направлении со скоростью Какова скорость первой лодки до обмена мешками?
Две лодки вместе с грузом имеют массу и Лодки идут навстречу параллельными курсами со скоростями и соответственно. Когда лодки находятся друг против друга, с каждой лодки во встречную одновременно перебрасывают по одному мешку груза массы каждый. Найдите скорости лодок и после обмена мешками.
На гладкой горизонтальной поверхности покоится тележка массы На краю тележки стоят два человека массы каждый. Они по очереди спрыгивают с тележки в одном направлении. Скорость каждого человека относительно тележки сразу после отталкивания от нее направлена горизонтально и равна Какую скорость приобрела тележка после второго прыжка?
На расстоянии от заземленного металлического шара находится точечный заряд Считая потенциал земли равным нулю, определить заряд шара. Радиус шара
На расстоянии от центра незаряженного металлического шара находится точечный заряд Определить потенциал шара.
Проводящий шар радиуса с зарядом находится внутри проводящей сферы радиуса по которой равномерно распределен заряд Центры шара и сферы совпадают. Найти новые заряды шара и сферы после того, как сферу заземляют.
Проводящий шар радиуса с зарядом находится внутри проводящей сферы радиуса по которой равномерно распределен заряд Центры шара и сферы совпадают. Найти новые заряды шара и сферы после того, как шар заземляют.
Гладкая наклонная плоскость образует угол с горизонтом. На плоскости лежит доска массой , нижний конец которой упирается торцом в лёгкую пружину, закреплённую у основания наклонной плоскости (см. рисунок). Жёсткость пружины . На доске находится кубик массой . Доску плавно смещают вниз вдоль наклонной плоскости, сжимая пружину, и отпускают без начальной скорости. Найти наибольшее смещение доски, при котором кубик не будет скользить по доске во время возникших в системе колебаний. Ускорение свободного падения принять равным . Коэффициент трения между доской и кубиком
Три одинаковые заряженные частицы в некоторый момент времени оказываются в вершинах равностороннего треугольника со стороной и летят с одинаковыми по модулю скоростями к центру этого треугольника. При уменьшении расстояния между соседними частицами в два раза скорости также уменьшились в два раза. До какого наименьшего расстояния сблизятся частицы? Ответ дайте в см, округлив до целых.
Шайба, скользившая по гладкой горизонтальной поверхности, попадает на шероховатую наклонную плоскость, которая составляет угол с горизонтом. Шайба проходит вверх по наклонной плоскости расстояние за время , после чего останавливается и соскальзывает вниз. Определите скорость шайбы после того, как она снова окажется на горизонтальной поверхности. Ускорение свободного падения принять равным . Ответ выразите в м/с и округлите до целых.
С одноатомным идеальным газом проводят процесс, в котором внутренняя энергия газа пропорциональна квадрату объёма, который он занимает. Каково изменение внутренней энергии газа в таком процессе, если газу сообщили количество теплоты ?
Проводящий шар радиуса с зарядом находится внутри проводящей сферы радиуса по которой равномерно распределен заряд Центры шара и сферы совпадают. Найти новые заряды шара и сферы после того, как сферу и шар соединили тонким проводом.
Металлическая сфера, имеющая небольшое отверстие, заряжена положительным зарядом Первоначально незаряженные металлические шарики и расположены, как показано на рисунке. Радиус сферы равен радиусы каждого шарика расстояние Определить заряды и которые индуцируются на шариках, когда их соединяют проволокой, не касаясь сферы.
Два металлических шарика и имели заряды и и находились на большом расстоянии друг от друга. Шары соединили тонким проводником, при этом сила взаимодействия возросла в раз. Во сколько раз отличаются радиусы шаров?
В трех одинаковых сообщающихся сосудах находится ртуть. В левый сосуд налили слой воды высотой , а в правый — высотой . На какую величину сместится уровень ртути в среднем сосуде, если известно, что ртуть из левого и правого сосудов не вытесняется водой полностью? Плотность ртути кг/м3, плотность воды г/см3.
В сосуде с жидкостью плотности кг/м3 плавает однородный кубик. Верхняя грань кубика параллельна поверхности жидкости, а высота выступающей над жидкостью части . Когда кубик поместили в сосуд с жидкостью плотности кг/м3, высота выступающей части стала . Найти плотность материала кубика .
В двух сосудах налиты одинаковые объемы различных жидкостей. Если брусок из пластмассы поместить в первый сосуд, то он плавает в нем, причем сторона бруска, имеющая длину перпендикулярна поверхности жидкости, и высота выступающей части равна Если этот брусок поместить во второй сосуд, то высота выступающей части станет Какой будет величина выступающей части если жидкости слить в один сосуд? Считать, что жидкости смешиваются без изменения суммарного объема.
Тело, состоящее из куска льда и вмерзшего в него алюминиевого бруска, плавает в воде так, что под водой находится объема тела. Какой процент льда должен растаять, чтобы тело полностью погрузилось в воду? Плотность воды кг/м3, плотность льда кг/м3, плотность алюминия кг/м3.
Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно С какой начальной скоростью был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Невесомый стержень с двумя малыми грузиками массами и , расположенными в точках и соответственно, шарнирно закреплен в точке Груз массой подвешен к идеальному блоку за невесомую и нерастяжимую нить, другой конец которой соединен с нижним концом стержня, как показано на рисунке. Вся система находится в равновесии, если стержень отклонен от вертикали на угол а нить составляет угол с вертикалью, равный Расстояние . Определите длину стержня пренебрегая трением в шарнире. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз и стержень.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В закрытом сосуде находится азот под давлением с начальной температурой . Газ нагревают до температуры , при этом давление газа увеличивается до , и часть молекул распадается на атомы. Какая часть молекул распалась?
На какой угол надо отклонить математический маятник, чтобы при возникших колебаниях ускорение маятника в начальный момент времени было равно ускорению в положении равновесия?