Тиск твердого тіла на поверхню визначається за формулою

Обозначим объём каждого отсека через V.
Происходит изобарическое расширение идеального газа.

p·V = (p - Δp)(V + ΔV)
p·V = p·V + p·ΔV - Δp·V - Δp·ΔV
Δp·V = (p - Δp)ΔV
ΔV = Δp/(p - Δp) · V

Суммарный объём газа в двух отсех при уже вылетевшей пробке:
V + (V + ΔV) = 2V + Δp/(p - Δp) · V = (2p - Δp)/(p - Δp) · V

Обозначим установившееся давление через p₁. Тогда закон Бойля-Мариотта для начального и конечного состояний газа:
p·2V = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp) · V
2p = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp)
p₁ = 2p·(p - Δp)/(2p - Δp)
p₁ = 2·84·(84 - 21)/(2·84 - 21) = 2·4·21·3·21/(8·21-21) = 24·21²/7·21 = 24·3 = 72 кПа

Вариант I

Часть 1.

1.Что называют тепловым движением?

В. непрерывное беспорядочное движение большого числа молекул;

2. Чем определяется внутренняя энергия тела?

Г. энергией беспорядочного движения и взаимодействия частиц тела.

3.Сковорода стоит на горячей плите. Каким происходит передача энергии от нижней стороны сковороды к верхней её стороне?

В основном - теплопроводностью; -

Малый вклад вносят конвекция и излучение; Так что

Г. всеми предложенными в ответах А-В

4. Какой буквой обозначают удельную теплоёмкость вещества?

Б. с

5. В каких единицах измеряется удельная теплота сгорания топлива?

Это количество тепла, выделившееся при сгорании 1 кг топлива.

В. Дж/кг

6. Какой физический параметр определяет количество теплоты, необходимое для нагревания вещества массой 1кг на 10С ?

Б. удельная теплоёмкость;

7. При каком процессе количество теплоты вычисляют по формуле Q = q m ?

Если q - удельная теплота сгорания то:

В. при сгорании топлива;

8. Скорость испарения жидкости зависит …

А. только от рода жидкости;

Б. только от температуры;

В. только от площади открытой поверхности жидкости;

Г. от А, Б и В одновременно.

9. При плавлении …

Б. внутренняя энергия увеличивается;

Пока не закончится плавление температура не меняется, а внутренняя энергия растет.

10. Тепловой двигатель состоит …

А. из нагревателя, холодильника и рабочего тела;

Часть 2.

11. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 400 г

от 15 0С до 75 0С ?

( Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/кг 0С ).

Q = cm(t2 - t1) = 500Дж/кг * 0,4 кг * 60 гр = 12000 Дж.

12. Сколько энергии нужно затратить, чтобы обратить в пар эфир массой 100 г, взятый при

температуре кипения?

( Удельная теплота парообразования эфира 4 10 5 Дж/кг).

Q = Lm = 4*10^5 Дж/кг* 0.1 кг = 4*10^4 Дж = 40 кДж

13. Во время кристаллизации воды при температуре 0 0С выделяется 34 кДж теплоты.

Определите массу образовавшегося льда.

( Удельная теплота кристаллизации льда 3,4 10 5Дж/кг ).

m=Q/r = 34000Дж/340000 Дж/кг = 0,1 кг

Часть 3.

14. Смешали бензин объёмом 1,5 л и спирт массой 500 г. Какое количество теплоты выделится

при полном сгорании этой смеси?

( Удельная теплота сгорания бензина 4,6 10 7Дж/кг,

удельная теплота сгорания спирта 2,7 10 7Дж/кг,

плотность бензина 710 кг/м3 ).

Q = Q1 + Q2 = q1*m1 + q2*m2 = 1,5*10^-3 м^3 * 710 кг/м^3 *4.6*10^7 Дж/кг + 0,5кг*2,7 10 7Дж/кг = (4,9 + 1,35)*10^7 Дж = 6,25*10^7Дж

15. Сколько требуется водяного пара при температуре 100 0С для нагревания стальной плиты

массой 200 кг от 10 0С до 40 0С ?

( Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/кг 0С,

удельная теплота конденсации пара 2,3 10 6Дж/кг ).

Необходимое для нагрева количество теплоты

Q = cm(t2-t1) = 500*200*30 = 3000000 Дж = 3*10^6 Дж

При конденсации пара и охлаждении воды до 40 градусов должно выделиться такое же количество теплоты

Q = Lm + cm(100-40) = m *(2,3*10^6+4200*60) = 2,5*10^6 * m

Отсюда m = Q/2,5*10^6 = 3*10^6 Дж/2,5*10^6Дж/кг = 1,2 кг

Вариант II

Часть 1.

1. На различную степень нагретости тел указывает…

Г. температура тела.

2. От каких физических величин зависит внутренняя энергия тела?

Б. от температуры и массы тела;

3. Каким происходит передача энергии от Солнца к Земле?

В. излучением;

4. Какой буквой обозначают удельную теплоту парообразования?

А. L А вообще-то как хочу, если в тексте задания обозначил какой-то буквой и назвал это удельной теплотой парообразования.

5. В каких единицах измеряется удельная теплоёмкость вещества?

Б. Дж/кг 0С; Удельная теплоемкость это количество тепла (Дж) необходимое для повышения на 1 градус (0С) тела массой 1 кг (кг)

6. Какой физический параметр определяет количество теплоты необходимое для превращения в пар жидкости массой 1 кг, взятой при температуре кипения ?

Г. удельная теплота парообразования.

7. При каком процессе количество теплоты вычисляют по формуле Q = λ m ? Обычно символом λ - обозначают удельную теплоту плавления.

Б. при плавлении;

8. При кипении жидкости …

А. температура не меняется, пока вся жидкость не испарится.

9. Жидкость нагревают. Её внутренняя энергия при этом …

Б. увеличивается;, так как зависит от температуры прямо пропорционально

10.Коэффициентом полезного действия теплового двигателя называют…

В. отношение полезной работы, совершённой двигателем, к количеству теплоты полученному от нагревателя;