Тепловые явления . Свойства паров, жидкостей и твердых тел
Тепловые явления . Свойства паров, жидкостей и твердых тел
Карточки для фронтальной работы
ГУФ1. 1) Каков характер молекулярного движения в жидкостях? 2) Изменится ли потенциальная энергия молекул при нагревании жидкости? Как изменится кинетическая энергия молекул?
1УФ2. 1) Жидкость находится в закрытом сосуде. Какой пар образуется в этом случае над поверхностью жидкости? Испаряется ли жидкость?
2) Насыщенный пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Что это значит?
1УФЗ. 1) Что называют давлением насыщенного пара? От чего зависит это давление?
2) Объем, занимаемый насыщенным паром, уменьшился. Изменится ли при этом давление и плотность пара?
1УФ4. 1) Изобразите графически зависимость давления насыщенного пара от объема.
2) Сравните зависимость давления от объема для насыщенного пара и идеального газа при неизменной температуре.
IV«i»5. 1) B
2) Начертите график изменения давления газа в цилиндре при изотермическом сжатии. Укажите, какому состоянию, вещества соответствует каждый отрезок изотермы.
1УФ6. 1) Как зависит давление насыщенного пара от температуры?
2) Начертите график зависимости давления от температуры для насыщенного пара и идеального газа.
!УФ7. 1) Проанализируйте зависимость давления насыщенного пара с повышением температуры и закон Шарля.
2) В каком случае зависимость давления пара от температуры может соответствовать закону Шарля?
IV4»8. 1) Используя уравнение Менделеева – Клапейрона, найдите упругость насыщенного, водяного пара массой 100 кг, находящегося в объеме 100 м3 при температуре 250 °С. Будет ли-различие между расчетным: и экспериментальным значениями, упругости, пара? Объясните.
2) Во сколько раз плотность насыщенного пара при температуре 200 °С больше плотности насыщенного пара при температуре 100 °С?
3) Водяной пар находится при температуре 30 СС и давлении 2 – 10? Па. Какой это пар? Каким будет этот пар, если объем уменьшится от 2 до 0,5 л, а температура снизится до 10 °С?
1УФ9. 1) Что называют упругостью водяного пара и от чего, она зависит?
2) Что показывает относительная влажность воздуха? Запишите формулу относительной влажности. Определите относительную влажность воздуха, если упругость водяного пара при температуре 14 °G равна 9,1 мм рт. ст.
3) Как изменяется упругость водяных паров и относительная влажность при повышении и понижении температуры в квартире?
1УФ10. 1) Каким образом ненасыщенный водяной пар при неизменном давлении можно обратить в насыщенный пар? Что такое роса? Какую температуру называют точкой росы? Почему роса бывает обильнее после жаркого дня?
2) Температура воздуха 20 °С, точка росы 7 °С. Какова относительная влажность воздуха?
3) Когда стакан с холодной водой вносят в теплое помещение, он покрывается снаружи каплями воды. Почему? Почему в холодной атмосфере виден выдыхаемый нами пар?
l¥#f!,. 1) Какими приборами измеряют влажность воздуха?
2) Как изменяется разность температур сухого и влажного термометров в психрометре при понижении температуры в комнате? Какова относительная влажность воздуха, если влажный термометр психрометра показывает 15 °С, а сухой – 20 °С?
1УФ12. 1) Что понимают под коэффициентом поверхностного натяжения жидкости? Что нужно знать для его определения? В каких единицах его измеряют?
2) Найдите коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если известно, что при отрыве иголки, лежащей на поверхности жидкости, возникает сила натяжения 21 – 10~4 Н. Длина иголки равна 5 см.
3) Подвешенная на нити квадратная металлическая рамка массой 40 г касается поверхности мыльного раствора воды. С какой силой натянута нить в момент отрыва от раствора? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора примите равным 0,04 Н/м. Длина стороны квадратной рамки равна 10 см.
1УФ13. 1) В чем заключается метод капель для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости?
2) Какой из двух пипеток пользовался лаборант во время определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости, если масса 50 капель оказалась равной 3,200 г, а полученный коэффициент поверхностного натяжения 0,08 Н/м? Диаметры выходного отверстия пипеток равны 1,8 и 2,5 мм.
3) Из отверстия в кастрюле ежесекундно вытекает вода по капле. Спустя час из тарелки, подставленной под кастрюлю, вылили воду массой 0,2 кг. Чему равен диаметр отверстия в кастрюле? Коэффициент поверхностного натяжения воды примите равным 0,07 Н/м.
1УФ14. 1) Что понимают под капилляром? Всегда ли в капилляре жидкость поднимается выше уровня сосуда, в который опущен капилляр? Получите выражение для определения высоты подъема жидкости в капилляре. От каких величин зависит высота. подъема?
2) На какую высоту поднимается спирт в капилляре, имеющем диаметр 0,3 мм? Коэффициент поверхностного натяжения спирта примите равным 0,022 Н/м, плотность спирта 800 кг/м3.
3) В капиллярах почвы при температуре 20 °С вода поднимается на высоту 1,5 м. Чему равен диаметр почвенных капилляров? Смачивание считайте полным. Коэффициент поверхностного натяжения воды примите равным 0,07 Н/м, плотность воды 1000 кг/м3.
1УФ15. 1) Бензиновые капиллярные фильтры пропускают бензин, но не пропускают воду. Почему?
2) Фитиль поднимает керосин на высоту 4 см. На какую высоту по тому же фитилю поднимется вода? Коэффициент поверхностного натяжения воды примите равным 0,07 Н/м, керосина – 0,024 Н/м, плотность воды – 1000 кг/м3, керосина – 800 кг/м3.
1УФ16. 1) Каков характер расположения и движения молекул
в кристаллических телах? Какие свойства таких тел можно этим объяснить? ч
2) Что происходит с кинетической и потенциальной энергией кристаллического тела в процессе его нагревания?
17. 1) Что называют механическим напряжением? В каких единицах его измеряют в СИ?
2) Чему равно механическое напряжение, возникшее в стальной проволоке диаметром 2 мм, если к ней подвешен груз массой 20 кг?
1УФ18. 1) Что понимают под абсолютным и относительным удлинением?
2) Проволоку длиной 1,50 м под действием растягивающей силы растянули до длины 1,60 м. Определите абсолютное и относительное удлинение проволоки.
1УФ19. 1) Сформулируйте закон Гука. Что показывает модуль упругости? В каких единицах его измеряют? Запишите формулу закона Гука.
2) На стальной столбик диаметром 5 см и высотой 0,30 м положили гирю массой 20 кг. Чему равно механическое напряжение, возникшее в столбике? На сколько уменьшилась высота столбика под действием груза? Модуль упругости стали примите равным 2 – 1011 Па.
Карточки-задания для индивидуальной и групповой работы
IVH1A1. Сколько водяного пара находится в котле вместимостью
3 м3 при температуре 127° С и давлении 5 ■ 105 Па?
IVH1A2. Найдите плотность водяного пара, если его давление равно 3 – 105 Па при температуре 200 °С.
IVH1A3. Имеется водяной пар при температуре 27 °С и плотности 12,9 г/м3. Какой это пар? Определите его давление. Каким будет пар, если при неизменном объеме его температура понизится до 7 °С?
(Использовав уравнение Менделеева – Клапейрона, получите выражение для расчета давления пара через его плотность. )
IVMIBI. Каково давление водяного пара в сосуде вместимостью
4 м3 при температуре 200 °С, если масса пара 20 кг?
IVH1B2. Найдите температуру водяного пара, если его давление равно 2 – 103 Па, а плотность 12 г/м3.
IVH1B3. В трубке вместимостью 0,4 л находится водяной пар под давлением 8,5 – 103 Па при температуре 423 К. Какое количество
росы выпадает на стенках трубки при охлаждении воды до температуры 295 К? Давление насыщенных паров при температуре 295 К равно
А. п. = 2,6 – 103 Па. -
(Использовав уравнение Менделеева – Клапейрона для двух состояний пара, получите выражение для расчета изменения массы. )
IVH2A1. Температура воздуха 16 °С, точка росы 6°С. Определите упругость водяных паров и относительную влажность воздуха.
IVH2A2, Температура воздуха равна 25 °С, а относительная влажность 60%. При какой температуре появится poca?j
IVH2A3. При понижении температуры воздуха от 16 до 10 °С из каждого кубического метра воздуха выделилась вода массой 1,5 г. Какова была относительная влажность?
IVH2B1. Определите относительную влажность воздуха при температуре воздуха, равной 20 °С, если точка росы 8 °С.
IVH2B2. При какой температуре воздуха его относительная влажность равна 50%, если точка росы 10 °С?
IVM2B3. Сколько воды выделится из воздуха объемом 1 м3, если при температуре 20 °С его относительная влажность равна 90%, а температура понизилась до 12 °С?
IVM3A1. Влажный термометр психрометра показывает 18 °С, а
сухой – 22 "С. Какова относительная влажность воздуха в помещении? – ,
1VH3A2. Какую температуру покажет влажный термометр психрометра, если при относительной влажности 62% сухой термометр показывает 16 °С?
IVH3A3. Относительная влажность воздуха при температуре 29 °С равна 60%. Выпадет ли роса при понижении температуры до 10 °С?
IVHSBl. Влажный термометр психрометра показывает 15 °С, а сухой – 19° С. Какова относительная влажность воздуха в помещении?
1УИЗБ2. Относительная влажность воздуха равна 70%. Какую температуру покажет влажный термометр, если показания сухого 21 °С?
1УИЗБЗ. Как изменится разность температур сухого и влажного термометров в психрометре при понижении температуры в комнате, если упругость водяных паров остается без изменения?
iV 4Al. Каков внутренний диаметр стеклянной трубки, если вода в ней поднялась на 20 см, коэффициент поверхностного натяжения воды равен 0,072 Н/м, а плотность воды 103 кг/м3?
IVM4A2. Каково усилие, необходимое для отрыва тонкого кольца массой 4,0 г со средним диаметром 8 см от поверхности глицерина? Коэффициент поверхностного натяжения глицерина равен 0,06 Н/м.
IVH4A3. Как изменится высота жидкости в смачиваемом капилляре, если сосуд с жидкостью и капилляр поднимаются вверх с ускорением, равным ускорению свободного падения?
(Примените второй закон Ньютона для случаев, когда жидкость в капилляре покоится и движется. )
1УИ4Б1. Бак для воды имеет форму куба с ребром 1,5 м. Рассчитайте силу поверхностного натяжения воды, находящейся в баке.
1УИ4Б2. Каково усилие, необходимое для отрыва тонкого кольца массой 14,0 г со средним диаметром 18 см от поверхности воды? Коэффициент поверхностного натяжения воды равен 0,07 Н/м.
1УИ4БЗ. В сообщающихся капиллярных трубках е радиусами 0,5 и 2 мм разность уровней ртути составляет 10,5 мм. Каков коэффициент поверхностного натяжения ртути?
1VH5A1. На какую высоту поднимется вода в стеклянной трубке, имеющей отверстие площадью поперечного сечения 1 – 10~6 м2? Коэффициент поверхностного натяжения воды примите равным 0,07 Н/м, а плотность воды 103 кг/м3.
IVM5A2. Два капилляра одинакового диаметра опускают одновременно в воду и керосин, при этом вода в капилляре поднялась на 20 см. На какую высоту поднялся керосин? Коэффициент поверхностного натяжения воды равен 0,07 Н/м, керосина :– 0,024 Н/м; плотность воды равна 1000 кг/м3, керосина – 800 кг/м3.
IVM5A3. Найдите количество вещества воды, поднявшейся по капиллярной трубке диаметром 0,5 мм.
(Воспользуйтесь формулой для расчета количества вещества через его массу. )
IVHSBI. Каков коэффициент поверхностного натяжения эфира, если в капилляре, имеющем отверстие площадью поперечного сечения 1,5 – 10""6 м2, жидкость поднялась на высоту 1,5 см, плотность эфира равна 710 кг/м3?
1УИ5Б2. Тонкое металлическое кольцо диаметром 15 см соприкасается с водой. Какую силу нужно приложить к кольцу, чтобы оторвать его от воды? Масса кольца равна 10 г. Коэффициент поверхностного натяжения воды примите равным 0,07 Н/м. " '
1УИ5БЗ. Прямоугольный "проволочный каркас, размер которого 5х 10 см, удерживает мыльную пленку. Какова поверхность мыльной пленки? Рассчитайте ее поверхностную энергию. Какую работу нужно было бы совершить, чтобы увеличить площадь мыльной пленки на 1 м2? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора примите равным 0,04 Н/м. |
FVM8A1. Груз, имеющий массу 900 кг, висит на тросе, сечение которого 30 см2. Чему равно механическое напряжение, испытываемое тросом?
IVH8A2. Рассчитайте напряжение, при котором упругая проволока могла бы увеличить свою длину вдвое. Возможно ли это осуществить на практике с металлической проволокой? с резиновым шнуром?
IVH6A3. Модуль упругости стальной проволоки 2 – 10" Па. Определите первоначальную длину проволоки, если в результате действия на нее силы 120 Н проволока удлинилась на 2 мм. Диаметр проволоки равен 0,8 мм.
IVM6B1. Груз массой 10 кг подвешен на алюминиевой проволоке диаметром 3 мм. Разорвется ли эта проволока под действием груза? Предел упругости алюминия равен 30 – 10е Па.
1УИ6Б2. Стальная проволока длиной 4,0 м и сечением 2,0 мм2 удлинилась на 1,0 мм. По этим данным рассчитайте массу подвешенного к ней груза.
" 1УИ6БЗ. Сравните относительные удлинения при одинаковых нагрузках двух проволок, изготовленных из одного и того же материала, если длина (и диаметр) первой из них в 3 раза больше второй. Сравните их абсолютные удлинения. Проволока невесомая.
И. В. Устинова, МБУ школа № 40, Тольятти, Самарская область
Метки: Физика