Сборник задач по курсу общей физики: Учеб пособие 223 для студентов пед ин-тов по спец. №2105 «Физика» /Г. А. Загуста, Г. П. Макеева, А. С. Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика. М.: Просвещение, 1989. 271 с.: ил



бет19/54
Дата27.02.2022
өлшемі3,13 Mb.
#133585
түріСборник задач
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   54
Байланысты:
cedrik

Q = adTdSdxy где а — коэффициент теплоотдачи.

85

Тепловые свойства твердых тел

  1. Каково отношение длин железного и медного стерж­ней при температуре 0°С, если разность их длин при любой температуре одна и та же?

  2. Часы с металлическим маятником спешат на 8,0 с в сутки при температуре 3°С и отстают на 7,0 с в сутки при температуре 23°С. Найти коэффициент линейного расширения материала маятника и температуру, при которой часы будут идти правильно.

  3. Найти зависимость периода свободных колебаний одно­родного твердого тела вокруг горизонтальной оси, не проходящей через его центр тяжести, от температуры.

  4. Концы стального стержня сечением 5,0 см2 наглухо закреплены в двух стенах. Какова сила, действующая на стены при температуре 20°С, если при 10°С стержень находился в ненапряженном состоянии?

  5. Алюминиевый чайник вместимостью 3,0 дм3 наполнен водой при температуре 5°С. Сколько воды вытечет из чайника при нагревании его до 70°С? Задачу решить без учета и с учетом расширения материала чайника.

  6. Латунная шкала ртутного барометра градуирована при температуре 0°С. Чему равно атмосферное давление, если при температуре 30°С барометр показывает давление 101,1 кПа? Рас­ширением стекла пренебречь.

  7. Вычислить по классической теории теплоемкости удель­ные теплоемкости кристаллов: 1) алюминия; 2) меди; 3) платины.

  8. Пользуясь классической теорией теплоемкости, вычис­лить удельные теплоемкости кристаллов КС1 и СаСЬ.

  9. Толщина деревянной стены 10 см. Какой должна быть толщина кирпичной стены, чтобы она обладала такой же тепло­проводностью, как деревянная?

  10. Две пластины — медная и железная — одинаковой толщины вплотную прилегают друг к другу. Температура на­ружной поверхности медной пластинки 100°С, железной — 0°С. Найти температуру в месте соприкосновения пластин.

  11. Сколько нужно сжечь каменного угля в печи, КПД которой 70%, чтобы восполнить потерю тепла за сутки через кирпичную стену площадью 20 м2 и толщиной 0,20 м, если температура внутренней поверхности стены 20°С, а внешней 10°С? Теплота сгорания угля 30 МДж/кг.

  12. Электрическая печь мощностью 2,0 кВт, внутренняя поверхность которой площадью 25 дм2, покрыта огнеупорным материалом толщиной 10 см. Коэффициент теплопроводности огнеупорного материала 0,80 Вт/(м-К). Какова температура на­ружной поверхности печи, если температура на внутренней ее поверхности 1200°С?

  13. Найти количество теплоты, теряемой за время т = 1,0 с с площади S = 1,0 м2 кирпичной стены толщиной I = 51 см, а также

86



температуру внутренней и внешней поверхностей стены, если температура в помещении ti—20°С, а температура наружного воздуха t
\—— 20°С. Коэффициент теплоотдачи со стороны по­мещения ai = 12 Вт/(м2-К), а с наружной стороны стены а2 = = 6,0 Вт/(м2 • К).

  1. Для уменьшения тепловых потерь стеной здания, рас­смотренной в предыдущей задаче, и повышения температуры внутренней поверхности стены применена изоляция слоем пробки толщиной 5,0 см в двух вариантах: 1) слой пробки покры­вает стену с внутренней стороны здания; 2) слой пробки покры­вает стену с наружной стороны здания. Определить температуру кирпичной стены с внутренней стороны здания в обоих вариан­тах. Указать, какой из вариантов является наивыгоднейшим и какой процент теплоты с его помощью можно сберечь.

  2. Температура газов в топке парового котла £|=800°С, температура воды в котле t5 = 150°C. Стальные стенки котла толщиной /12,5 см покрыты с внутренней стороны слоем на­кипи толщиной /2 = 5,0 мм. Какое количество теплоты переда­ется за 1,0 с через поверхность котла площадью 1,0 м2? Коэф­фициент теплоотдачи со стороны газов ai=46 Вт/(м2-К), а со стсроны воды а2 = 2,3 кВт/(м2*К).

  3. Какой толщины слой сажи должен покрыть котел, описанный в предыдущей задаче, с наружной стороны, чтобы при отсутствии накипи с внутренней стороны котла количество тепле ты, передаваемой котлом, осталось без изменения?

Фазовые переходы

  1. Кусок льда находится в закрытом сосуде. На сколько надо повысить давление в сосуде, чтобы давление насыщенного пара, находящегося над льдом, повысилось на 5%? Темпера­тура в сосуде поддерживается постоянной и равной —20°С.

  2. Определить температуру плавления льда при давлении

  1. МПа. Считать, что при изменении давления в пределах от 0,10 до 1,0 МПа плотность льда и воды и удельная теплота плавления постоянны.

  1. Определить приращение энтропии при затвердевании ртути массой 1,0 кг при температуре затвердевания —38,9°С.

  2. Кусок льда массой 0,30 кг, имевший первоначальную температуру 233 К, превращен в пар при температуре 373 К и атмосферном давлении. Определить приращение энтропии при этом процессе.

  3. Струя водяного пара при температуре 100°С, направ­ленная на глыбу льда массой 4,0 кг при температуре —20°С, растопила ее и нагрела получившуюся воду до 60°С. Найти приращение энтропии при этом процессе.

  4. Определить приращение энтропии при плавлении льда в количестве 1 моль, если известно, что при увеличении внеш­

87



него давления на 10 МПа температура плавления льда из­меняется на 1 К.

  1. Каково приращение температуры куска льда, нахо­дящегося при нормальных условиях, если его адиабатно сжать до давления 10 МПа? Какая доля массы льда при этом распла­вится?

  2. Удельная теплота испарения бензола (СбНе) вблизи его тройной точки равна 0,43 МДж/кг. Чему равна его удель­ная теплота плавления при этих условиях, если температура тройной точки и равновесное давление пара в этой точке соот­ветственно равны 6°С и 4,8 кПа? Для кривой возгонки в трой­ной точке ^=324 Па/К.


Глава III ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ



$ 17. ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Закон Кулона:


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   54




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет