Ответы и указания к § 46. Применение уравнения состояния идеального газа

1. Указание. Плотность воздуха меньше плотности воды.

2. Указание. Плотность стекла больше плотности воды.

3. Указание. Воздух может всплывать только вверх.

4. Указание. Давление воздуха в бутылке равно давлению воды, а оно с увеличением глубины возрастает.

5. Указание. Воспользуйтесь законом Бойля — Мариотта.

6. В 2 раза.

7. Уменьшается. Указание. Уменьшается объём воздуха.

9. Примерно в 830 раз.

11. а) 0,3 л. б) 6,67 м.

12. а) Можно не учитывать, потому что на глубине 1 км давление, создаваемое водой, в 100 раз больше нормального атмосферного давления. б) m_с + m_в = ρ(V_c + V_в); в) 1,72 м³. г) 220 кг. д) Воздух надо постепенно выпускать, потому что давление воздуха в мешке в начале всплытия настолько велико (в 100 раз больше нормального атмосферного давления), что даже самый прочный мешок лопнул бы при подъёме.

13. l₀p_a = l(р_а + ρ_рт). б) l₀p_a = l(р_a - ρ_ртgl_рт).

14. 4 см.

15. 19 °С.

16. а) Равны давления газов и их температуры. б) Равны давления газов, но их температуры могут различаться. в) Равны температуры газов, но их давления могут различаться.

17.

18. а) Равны температуры газов, б) По обе стороны перегородки одинаково парциальное давление того газа, молекулы которого могут проникать сквозь поршень. При этом одинакова также концентрация этого газа по обе стороны перегородки.

19. а) Не имеет значения. Указание. Вследствие того, что атомы гелия могут свободно проникать сквозь перегородку, у них будет одинаковая средняя кинетическая энергия по обе стороны перегородки. А в той части сосуда, где будут находиться гелий и аргон, установится тепловое равновесие между ними, вследствие чего температуры этих газов станут равными, б) Атомов аргона; в 2 раза, в) Внутренние энергии газов в начальный момент равны, д) 400 К. Указание. Воспользуйтесь законом сохранения энергии. ж) Уменьшится в 1,5 раза, з) Уменьшится в 1,5 раза. и) В правой; в 2 раза больше.

20. вид газа значения не имеет, в) 11 кг.

25. 420 кг.

26. 151 м³.

27. 23 см. Указание. При доливании ртути объём воздуха в запаянном колене будет увеличиваться; поэтому, когда открытое колено доверху наполнится ртутью, разность уровней ртути в коленах трубки будет меньше 30 см.

28. 15 см.

<<< К началу