У циліндричній посудині знаходиться вода з площею поверхні S = 200 см2. У посудину кидають шматочки льоду, в які вморожена деяка кількість піску. Спочатку всі шматочки льоду плавали у воді, і поверхня води піднялася на h1 = 10 см. Потім весь лід розтанув, пісок осів на дно, й поверхня води опустилася щодо проміжного (верхнього) рівня на h2 = 0,5 см. Якими були маси льоду і піску? Густина піщинок ρп = 2500 кг/м3, густина води ρв = 1000 кг/м3
1. 2) Уменьшается, т.к. температура - это мера средней кинетической энергии:
Eк ср. = (3/2)*k*T - энергия прямо пропорциональна температуре
2. 4) 283 K, т.к. T(K) = t(°C) + 273 = 10 + 273 = 283
3. 4) v², т.к. основное уравнение МКТ:
p = (1/3)*n*m0*v²
4. 4) Не изменится. Концентрация молекул - это отношение их количества к объёму:
n = N/V, при увеличении в 2 раза как N, так и V, отношение не изменится, то есть не изменится концентрация:
2N/2V = n, а концентрация входит в основное уравнение МКТ:
p = (1/3)*n*m0*v²
5. 1) На графике в осях PV изображается изотерма. А изотерма всегда кривая и рисуется сверху вниз, слева направо.
6. Найдём через формулу:
v(cр.кв.) = √(3*k*T/2m0)
При отношении скоростей отличаться будет только значение m0, значит можно сравнить массы молекул, вернее их подкоренное значение. Однако их тоже выразим через молярную массу и число Авогадро:
m0 = M/Na
М(H_2) = 2*10^(-3) кг/моль
М(О_2) = 32*20^(-3) кг/моль
v(cр.кв. водорода) / v(cр.кв. кислорода) = √(1/(М(H_2)/Na) : 1/(М(О_2)/Na)) = √(M(O_2) / М(H_2)) = √(32*10^(-3) / 2*10^(-3)) = √(32/2) = √(16/1) = 4
ответ 4) 4.
Нестандартное решение:
Дано:
p(мм) = 1 мм рт. ст.
p_атм(мм) = 760 мм рт. ст.
p_атм(Па) = 101325 Па
p(Па) - ?
p_атм(мм) = p_атм(Па) - атмосферное давление, выраженное в мм рт. ст., равно атмосферному давлению, выраженному в паскалях. Можно составить пропорцию:
p_атм(мм) / p_атм(Па) = p(мм) / p(Па) - выразим p(Па):
p(Па) = p(мм) / (p_атм(мм) / p_атм(Па)) = (p(мм)*p_атм(Па)) / p_атм(мм) = (1*101325)/760 = 101325/760 = 133,3 Па
ответ: 133,3 Па.
Стандартное решение:
Дано:
p_ртути = 13600 кг/м³
g = 9,8 Н/кг
h = 1 мм = 0,001 м
P - ?
Формула гидростатического давления:
P = p_ртути*g*h = 13600*9,8*0,001 = 133,28 = 133,3 Па
ответ: 133,3 Па.