Практикум із розв’язування задач № 8 (§ 27-30). Молекулярна фізика та термодинаміка

Задачі з цього розділу можна умовно поділити на такі типи: 1) на визначення вологості повітря; 2) на властивості поверхневого шару рідин; 3) на механічні властивості твердих тіл.

Приклади розв’язування задач

Задача 1. Відносна вологість повітря в закритій посудині при температурі 5 °С дорівнює 84 %, а при 22 °С — 30 %. У скільки разів тиск насиченої пари у другому випадку більший?

Задача 2. У кімнаті при температурі 20 °С відносна вологість повітря — 20 %. Скільки води треба додатково випаровувати, щоб збільшити вологість до 50 %, якщо об’єм кімнати становить 40 м³?

Задача 3. Відносна вологість повітря ввечері при 16 °С дорівнює 22 %. Чи випаде роса, якщо вночі температура зменшиться до 8 °С?

Задача 5. Під час пропускання через піпетку 4 см³ рідкої оливи здобуто 304 краплі. Діаметр отвору кінця піпетки становить 1,2 мм, густина оливи — 0,9 • 10³ кг/м³. Знайти коефіцієнт поверхневого натягу оливи.

Задача 6. Тонке алюмінієве кільце радіусом 7,8 см лежить на поверхні мильного розчину. З яким зусиллям можна відірвати кільце від розчину? Температуру розчину вважати кімнатною. Маса кільця 4 г.

Малюнок. До задачі 6.

Задачі для самостійного розв’язування

1(д). Тиск насиченої пари ефіру при 0 °С дорівнює 24,7 кПа, а при 40 °С — 123 кПа. Порівняйте значення густини пари при цих температурах.

2(д). У 4 м³ повітря при температурі 16 °С міститься 40 г водяної пари. Визначте відносну вологість.

3(д). Вдень при 20 °С відносна вологість повітря становила 60%. Скільки води у вигляді роси виділиться з кожного метра кубічного повітря, якщо температура вночі знизиться до 8 °С?

4(д). Маса водяної пари в лабораторії дорівнює 385 г за температури 18 °С і за відносної вологості повітря 50%. Густина насиченої водяної пари за температури 18 °С дорівнює 15,4 г/м³. Визначте об’єм лабораторії.

5(д). Визначте роботу, яку необхідно здійснити, щоб видути мильний пузир діаметром 10 см. Коефіцієнт поверхневого натягу мильного розчину дорівнює 40 мН/м.

6(д). Пульверизатор для обприскування рослин утворює краплинки води із середнім діаметром 50 мкм. Яка робота витрачається на створення таких краплинок з 0,5 кг води?

7(д). У стеблі пшениці вода капілярами піднімається на висоту 1 м. Визначте середній діаметр капілярів.

8(д). Чому дорівнює різниця рівнів ртуті у двох капілярних трубках, розміщених в одній посудині із ртуттю. Діаметри капілярів відповідно рівні 0,5 мм і 1 мм. Густина ртуті становить 13 600 кг/м³.

10(в). Яку силу необхідно докласти, щоб відірвати від поверхні води тонке кільце радіусом 5 см, виготовлене з дроту масою 4 г?

11(в). Кубик плаває на поверхні води. Обчисліть глибину занурення кубика у воду без урахування сили поверхневого натягу; з урахуванням сили поверхневого натягу за умови, що поверхня кубика не змочується водою. Маса кубика становить 3 г, довжина його ребра складає 20 мм.

12(в). Відкрита з обох боків капілярна трубка діаметром 0,2 мм занурена вертикально у воду на глибину 10 см. На яку висоту над рівнем води у посудині підніметься вода в капілярі? Чому дорівнює її маса?

13(в). Яку роботу здійснюють сили поверхневого натягу води під час її підняття зануреним в неї капіляром?