Скачать 100.58 Kb.
|
Блок 8. Свойства жидкостей и твёрдых тел. Закон Гука
Высота подъёма жидкости в капиллярах определяется по формуле
Алгоритм решения задач на расчёт количества теплоты
Задача 1. Пары серебра конденсируются при температуре 2466К. Какое количество теплоты выделяется при конденсации 0,5кг серебра? Удельная теплота парообразования серебра 2,34МДж/кг. (1,17МДж). Решение. Q = - Lm = – 2,34МДж/кг · 0,5кг = –1,17МДж Задача 2. Организм человека в результате обменных процессов генерирует тепловую мощность 75Вт. Постоянство температуры тела обеспечивается, в частности, испарением воды с поверхности кожи. Какое количество воды испаряется с поверхности кожи за 1 час? Удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг. (0,11кг). Решение. Выделяемое количество теплоты. Q = N t. Теплота парообразования воды Q = Lm N t = Lm. Задача 3. Давление водяного пара в воздухе при температуре 30оС равно 2,52кПа. Определите относительную влажность воздуха, если давление насыщенного пара при данной температуре 4,2кПа. (60%). Решение. Задача 4. Вечером температура воздуха была 20оС, а его относительная влажность 50%. Ночью температура упала до 7оС. Выпала ли роса? Давление насыщенных паров при 20оС равно 2500Па, а при 7оС оно составляет 1000Па.. Решение. P = φPo /100%. Если P > 100Па, роса выпадет. Задача 5. Определить относительную влажность воздуха, если сухой термометр психрометра показывает 30 оС, а влажный 26оС. (73%). Решение. Используется психрометрическая таблица. Задача 6. Какую работу надо приложить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 10см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0,04Н/м. (2,5мДж). Решение. E = 2σS. А = Е. S = πd 2 Задача 7. Какое усилие надо приложить, для отрыва проволочного кольца радиусом 5см и массой 4г с поверхности воды? Коэффициент поверхностного натяжения воды 0,0728Н/м. (0,085Н). Решение. F = 2σl +mg. l = 2πR. F = 2·0,0728Н/м·23,14·0,05м +0,04Н = 8,5·10-2Н. Задача 8. В стеблях пшеницы вода по капиллярам поднимается на высоту 1м. Определите средний диаметр капилляров. Коэффициент поверхностного натяжения воды 0,0728Н/м. (0,03мм). Решение. d =2 R = 4σ/hρg. Задача 9. Чему равна разность уровней ртути в двух сообщающихся капиллярах с диаметром каналов 0,5мм и 1мм. Коэффициент поверхностного натяжения ртути 0,465Н/м. (5,6см). Решение. h1 = 2 σ / ρgR1, h2 = 2 σ / ρgR2, ∆h = h1 – h2 Задача 10. Медная гиря массой 1кг, раскалённая до температуры 500 оС, помещается на льдину, имеющую температуру 0 оС. Какую массу льда растопит гиря. (579г). Решение. Гиря охлаждается Q1 = mc (t2 – t1). Лёд тает Q2 = λ m. Уравнение теплового баланса Q1 + Q2 = 0 Задача 11. Какое количество теплоты требуется для превращения 1кг льда, находящегося при температуре – 10 оС и при нормальном атмосферном давлении в пар при температуре 100 оС? Решение. Лёд нагревается от – 10 оС до 0 оС Q1 = mc (0оС + 10оС), лёд тает Q2 = λ m, полученная вода нагревается до 100оС Q3 = mc (100оС -0 оС), испаряется при100 оС. Q4 = L m. Q= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 Задача 12. Две одинаковые льдинки летят навстречу друг другу с одинаковой скоростью и при абсолютно неупругом ударе превращаются в пар при температуре 100 оС. Температура льдинок до удара = – 10 оС. Определить скорость льдинок до удара. Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/ (кгК). (2,46км/с). Решение. При абсолютно упругом ударе вся кинетическая энергия льдинок превратилась во внутреннюю 2Ек = Q, где Q – сумма количества теплоты нагревания льдинок до 0 оС, количества теплоты плавления льдинок, количества теплоты нагревания полученной воды до 100 оС и количества теплоты парообразования воды. Задача 13. Определить максимальную высоту здания, которое можно построить из кирпича, если плотность кирпича 1800кг/м3, а предел прочности кирпича на сжатие с учётом шестикратного запаса прочности составляет 3000кПа. (28м). Решение. Максимальная нагрузка на нижние кирпичи = mg /S = Vρg /S = hS ρg /S = hρg. h = σ /ρg Задача 14. Какой минимальный диаметр должен иметь стальной трос подъёмного крана, если максимальная масса поднимаемого груза = 5т. Предел прочности стальной проволоки при пятикратном запасе прочности равен 110МПа. (2см). Решение. σ = Fm /S = mg / S = mg /(πR2). R2 = mg / π σ. Задача 15. Чему равно абсолютное удлинение стального троса длиной 10м и диаметром 2см при подвешивании к нему груза массой 2т Модуль Юнга для стали 2·1011Па. (3мм). Решение. Из закона Гука для деформации растяжения σ = E ε, где σ =Fт / S, ε = ∆l / lo,, S = πR2. Задача 16. Сечение бедренной кости человека напоминает пустотелый цилиндр с внешним радиусом 11мм и внутренним 5мм. Предел прочности костной ткани на сжатие170МПа. Груз какой минимальной силы под действием силы тяжести, направленной вдоль кости, может её сломать? Решение. σ =F / S, S = π R 2 – π r 2. Для самостоятельной работы Задача № 17. Сухой термометр психрометра показывает 24О С, а мокрый показывает 20О С. А) Найти относительную влажность воздуха. В) Определить, до какого значения должна снизиться температура, чтобы выпала роса. Давление насыщенного пара при температуре 24О С равно 3 кПа. С) Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в комнату? Задача № 18. А) Ск. воды взятой при 100О С можно превратить в пар, если сжечь 1 кг бензина? В) Сравните внутреннюю энергию воды при 100О С и стоградусного пара. С) Чему равно давление насыщенного пара при 100О С? Задача № 19. А) На какую высоту поднимется вода в капиллярной трубке с радиусом 0,5 мм? В) Как изменится мениск и угол смачивания жидкости в трубке при повышении температуры? Задача № 20. Предел прочности костной ткани на сжатие 170 МПа. А) Под действием какой силы сломается фаланга пальца диаметром 1 см? В) Что произойдёт с телом после прекращения действия силы при упругой деформации и при пластической деформации? Задача № 21. А) Сколько воды замерзнет, если в сосуд с водой при 0О С бросить 1 кг льда при температуре – 10О С? В) При каком условии начинается кристаллизация воды? С) Почему водоёмы зимой не промерзают до дна? Задача № 22. А). Какую работу нужно совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь радиусом 2 см.? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора 0, 04 н/м. В) Как изменится радиус пузыря, если температура раствора увеличится? Формулы к теме «Свойства жидкостей и твёрдых тел»
Q = ±λ m – теплота плавления и кристаллизации. Q = ±Lm – теплота парообразования и конденсации. Q = qm – теплота сгорания топлива.
Свойства жидкостей и твёрдых тел. Z. Rodchenko |
Урок физики по теме Механические свойства твёрдых тел. Закон Гука В 2011 – 2012 учебном году дворец творчества детей и молодежи «Преображенский» работал над следующими основными задачами | Урок физики в 10 классе по теме: «Деформации и силы упругости» Образовательные: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, рассмотреть причинно-следственные... | ||
10 группа Физика Кристаллические и аморфные тела. Деформация твердых тел. Закон Гука. Подготовить реферат. Защита работы (реферата) | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель урока: объяснить некоторые механические свойства твердых тел, жидкостей и газов | ||
Закон Гука Цели урока: Образовательные Образовательные: сформировать знания по понятиям “деформация, сила упругости”, как физического явления; научить различать виды деформации,... | Конспект урока по теме «Решение задач на механические свойства твёрдых тел.» Гука, производить алгебраические преобразования величин и единиц измерения; самостоятельно определять порядок действий, составлять... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Давление твердых тел, жидкостей и газов», урок 17 «Условия плавания тел.» | Конспект урока передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля.... Цель : познакомить с законом Паскаля, расширить и углубить знания учащихся по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов» | ||
Тема: «Давление твердых тел, жидкостей и газов» Некоторые истинные высказывания, которые должны быть направлены на достижение поставленной цели | Положение об областном конкурсе для учителей «Методическая шкатулка 2013» Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Номер урока в теме №1 (и не обязательно) | ||
Урок 10 Тема урока: Обработка словесных информационных моделей Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Номер урока в теме №1 (и не обязательно) | Воздухоплавание «Легче воздуха» Воздухоплавание – тема урока в конце изучения раздела физики 7 класса «давление твёрдых тел, жидкостей и газов» | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Закрепить законы и основные формулы темы: «Давление твердых тел, жидкостей и газов» | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема: «Гидравлический пресс»; 16 урок в теме «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов» | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Образовательная: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов» | Урок физики в 7 классе по теме «Давление газов, жидкостей и твердых тел» Разработал учитель физики мбоу «Ладомировская сош» Ломакин Александр Владимирович |