с молекулярной физикой ! 1. Чтобы стряхнуть ртуть в медицинском термометре, требуется ускорение a ∼ 10g, где g — ускорение свободного падения. Оцените диаметр
перетяжки в капилляре термометра. Поверхностное натяжение ртути σ =
= 490 дин/см, длина столбика ртути выше перетяжки h ∼ 5 см, плотность
ртути ρ = 13,6 г/см3
3. В сосуде с теплоизолирующими стенками находится мыльный пузырь
радиуса r = 5 см. Общее количество воздуха в сосуде и пузыре ν = 0,1 моль,
температура T = 290 К (предполагается, что она одинакова внутри и вне
пузыря). При этой температуре поверхностное натяжение мыльной воды σ =
= 40 дин/см, производная dσ/dT = −0,15 дин/(см · К). Как изменится температура воздуха в сосуде, если пузырь лопнет? Теплоёмкостью образовавшихся капелек пренебречь.
5. Найдите время испарения τисп водяной капли с начальным радиусом a
в воздухе с относительной влажностью f и температурой t = 20 ◦C. Рассмотрите два случая: 1) f = 40 %, a = 1 мм; 2) f = 99 %, a = 1 мкм.
При температуре t = 20 ◦C давление насыщенного пара pн = 17,5 мм рт. ст.,
коэффициент диффузии пара в воздухе D = 0,22 см2/с.
Указание. Считайте процесс испарения квазистационарным, что допустимо, если плотность пара ρп гораздо меньше плотности жидкости ρж
Відповідь:
V0 = 0 м/с.
t = 4 с.
g = 9,8 м/с^2.
h - ?
V - ?
Для равноускоренного движения из состояния покоя справедлива формула: h = g *t^2/2.
h = 9,8 м/с^ *(4 с)^2/2 = 78,4 м.
Скорость тела перед ударом найдем из закона сохранения полной механической энергии. В момент удара вся потенциальная энергия переходит в кинетическую: Еп = Ек.
Потенциальная энергия определяется формулой: Еп = m *g *h.
Кинетическая энергия определяется формулой: Ек = m *V^2/2.
m *g *h = m *V^2/2.
V = √(2 *g *h).
V = √(2 *9,8 м/с^2 *78,4 м) = 39,2 м/с.
ответ: тело падает с высоты h = 78,4 м и в момент удара имеет скорость V =39,2 м/с.
Внутреннюю энергию тела можно изменить совершая над телом работу или путем теплопередачи.
Теплопередача – процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.
Она всегда происходит от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.
Теплопередача может осуществляться тремя теплопроводностью, конвекцией, излучением.