Вероятность термодинамического состояния

Задача 240

Разделим сосуд объема V на две одинаковые части 1 и 2. В сосуде движутся N молекул. В течение какого времени от времени наблюдения τ за системой, все молекулы будут находиться в одной половине сосуда?

Ответ:

Задача 241

В сосуде находятся три молекулы. Чему равна вероятность того, что две молекулы будут находиться в левой половине сосуда? Чему равна вероятность того, что в левой половине сосуда не будет ни одной молекулы?

Ответ:  , а

Задача 242

В сосуде вместимостью  находится  молекул. Каким должен быть объем , являющийся составной частью объема , чтобы вероятность отсутствия в нем молекул равнялась 1%?

Ответ:

Задача 243

Оцените вероятность того, что плотность воздуха в объеме  какого-нибудь участка вашей комнаты будет в два раза больше, чем обычная плотность. Каким должен быть объем этого участка, чтобы вероятность была хотя бы 1%?

Ответ: Размеров ваших комнат не знаю, теперь буду знать.


Второе начало термодинамики.

Задача 244

Найдите КПД циклов, приведенных на рисунке, если рабочее тело тепловой машины один моль одноатомного идеального газа.

Ответ:

Задача 245

Существует ли циклический процесс, при котором все переданное телу от нагревателя тепло превращается в работу? Если да, то почему, если нет, то почему?

Ответ:

Задача 246

Можно ли практически всю внутреннюю энергию газа превратить в механическую работу? Если да, то почему, если нет, то почему?

Ответ:

Задача 247

Какую работу можно совершить, имея айсберг объемом  в качестве холодильника и мировой океан в качестве нагревателя? Какое время потребуется Красноярской ГЭС на то, чтобы выработать то же количество энергии? Мощность красноярской ГЭС 6 ГВт.

Ответ:

Задача 248

Как изменится температура в комнате, если дверцу работающего холодильника оставить открытой? Если изменится, то почему и в какую сторону, если не изменится, то почему?

Ответ:

Задача 249

С помощью электрического обогревателя мощностью 1 кВт в комнате поддерживается температура  при температуре наружного воздуха . Какая мощность потребовалась бы, чтобы поддерживать ту же температуру при помощи идеальной тепловой машины?

Ответ:

Задача 250

Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы заморозить 1 кг воды, находящийся при температуре 300 К?

Ответ:


 


Фазовые переходы.

Задача 251

Смогут ли солнечные лучи на экваторе растопить за один солнечный день снежный покров толщиной 1 м? Максимальная плотность потока солнечной энергии равна 1 кВт/ , коэффициент отражения снега равен 0,9.

Ответ: просто;

Задача 252

Почему вода в сосуде, закрытом крышкой закипает быстрее, чем в открытом?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 253

Теплообменник состоит из двух коаксиальных труб. По внутренней трубе медленно пропускается водяной пар, имеющий начальную температуру . Во внешнюю трубу, в единицу времени, противотоком поступает 0,1 кг воды при температуре . Вода выходит из теплообменника в виде пара с температурой . Какая масса пара поступает во внутреннюю трубу теплообменника в единицу времени? Давление пара в трубах атмосферное.

Ответ:

Задача 254

Оцените толщину льда, образующуюся за ночь на поверхности озера при температуре воздуха . Теплопроводность льда 2,2 Вт/(м К), а плотность 0,9 г/ .

Ответ:

Задача 255

Можно ли вскипятить воду в бумажном стаканчике?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 256

«Твердая углекислота, несмотря на очень низкую температуру, может быть безопасно положена на кожу. Но если кусок снегообразной углекислоты зажать между пальцами, то происходит сильное обморожение.» Д.И. Менделеев, «Основы химии» Т.1. Объясните это явление.

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 257

Капли воды на раскаленной плите живут дольше, чем на просто горячей. Почему?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 258

Иней на деревьях иногда исчезает без ветра и оттепели. Объясните, как это происходит.

Ответ: СОСИСКА!!!


 

Задача 259

Почему в паровых котлах пар перегревают до температур, значительно превосходящих .

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 260

Можно ли всасывающим водяным насосом поднять кипящую воду?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 261

При критической температуре теплота парообразования любой жидкости равна нулю. Почему?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 262

На улице моросит холодный осенний дождь. Комнате развесили много выстиранного белья. Быстрее ли высохнет белье, если открыть форточку?

Ответ: СОСИСКА!!!

Задача 263

В стакан налиты две несмешивающиеся жидкости: вода и четыреххлористый углерод ( ). При нормальном атмосферном давлении  кипит при 76,7° С, вода – при 100° С. При равномером нагревании стакана со смесью в водяной бане кипение на границе раздела жидкостей начинается при температуре 65,5° С. Определите, какая из жидкостей быстрее (по массе) выкипает при таком «пограничном» кипении и во сколько раз. Давление насыщенного пара воды при 65,5° С составляет 25,6 Па.

Ответ:

Задача 264

В прочном закрытом сосуде находится азот при температуре 300 К и давлении . В сосуд впрыскивается некоторое количество распыленного жидкого азота при температуре 77,3 К, который быстро испаряется. Спустя продолжительное время, когда температура станет равна начальной, в сосуде устанавливается давление . Определите, каким было минимальное давление азота в сосуде после впрыскивания. Молярная теплоемкость азота , а его молярная теплота парообразования равна 5,53 кДж/моль.

Ответ:

Задача 265

В замкнутом сосуде, при комнатной температуре, в равновесии находятся две капли воды радиуса  и . Как отличаются высоты, на которых они находятся?

Ответ:

Задача 266

В центре откачанного сосуда радиуса R находится жидкая капля радиуса r. Стенки сосуда полностью поглощают испаряющуюся с капли жидкость. Давление на стенку сосуда . Определите давление на поверхность капли.

Ответ:

Задача 267

Внутри откачанного сосуда на расстоянии L от капли поставили другой сосуд с небольшим отверстием, обращенным в сторону этой капли. Какое давление пара жидкости установится в сосуде с отверстием?

Ответ:

Задача 268

Испаряющийся алюминиевый шарик диаметра 2 мм напыляет в течение одной минуты на холодную плоскую поверхность, обращенную в сторону шарика, алюминиевую пленку толщины 1 мкм. Плотность алюминия 2,6 г/ , напыляемая поверхность находится на расстоянии 1 см от шарика. Оцените, пользуясь рисунком, на котором изображена зависимость давления насыщенного пара от температуры, температуру алюминиевого шарика.

Ответ:


 



Тепловое излучение.

Задача 269

Оцените, сколько тепловой энергии в единицу времени излучает ваше тело. Степень черноты тела принять равным 0,3. Пересчитайте в калории в сутки.

Ответ: просто;

Задача 270

Определите температуру металлического шара, который находится между двумя параллельными абсолютно черными плоскостями, нагретыми до температуры .

Ответ:

Задача 271

Оцените плотность энергии, приходящей с Солнца на Землю, если средняя температура поверхности Земли 20° С.

Ответ:

Задача 272

Опираясь на решение предыдущей задачи, оцените среднюю температуру поверхности Меркурия, Венеры и Марса. Расстояние между Солнцем и Меркурием, Венерой, Землей и Марсом равно  соответственно. Оцените поток энергии с поверхности Солнца.

Ответ:

Задача 273

Плотность потока излучения звездного неба около . Пользуясь этой величиной, оцените температуру внутригалактической пыли.

Ответ:

Задача 274

Определите тепловой поток, передаваемый от одной параллельной пластины к другой, если температура пластин , а степень черноты соответственно . Площадь каждой пластины S, зазор между пластинами .

Ответ:

Задача 275

Нить накаливания радиуса r экранируется тремя цилиндрами радиуса R, 2R, 3R. Температура нити . Определите температуру внешнего экрана. Материал нити и экранов одинаков и является абсолютно черным телом.

Ответ:

Задача 276

На рисунке изображена комета, огибающая Солнце по траектории, нарисованной штриховой линией (с указанием направления движения). Объясните форму хвоста кометы.

Ответ: СОСИСКА!!!


 


Электричество и магнетизм.

Дата: 2019-04-23, просмотров: 7.