Изменение агрегатного состояния вещества. Влажность

1

Температура t = 0 °С является, как известно, одновременно и температурой таяния льда и температурой замерзания воды. Что произойдет, если в сосуд с водой при t = 0 °С поместить кусок льда той же температуры? Построить график изменения температуры льда с начальной температурой t1 = -10 °С, нагреваемого до таяния, а затем образовавшейся воды до t2 = +10 °С в зависимости от времени нагревания. Мощность нагревателя постоянна.

2

В сосуд с водой с общей теплоемкостью C = 1670 Дж/К при t = 20°C поместили m1 = 100 г льда при t1 = -8°C. Какая установится температура? Удельная теплота плавления льда k = 3,3·105 Дж/кг, удельная теплоемкость 2,1·103 Дж/(кг·К).

3

В калориметр с m = 100 г льда при t = 0 °С впущен пар при 100 °С. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает? Удельная теплота плавления льда λ = 3,3·105 Дж/кг. Теплоемкостью калориметра пренебречь. Удельная теплота парообразования воды 2,26·106 Дж/кг.

4

Смесь, состоящую из m1 = 5 кг льда и m2 = 15 кг воды при общей температуре t1 = 0°С, нужно нагреть до температуры θ = 80 °С пропусканием водяного пара при t2 = 100 °С. Определить необходимое количество пара. Удельная теплота плавления льда λ = 3,3·105 Дж/кг. Удельная теплота парообразования воды при 100 °С r = 2,26·106 Дж/кг.

5

Выпал мокрый снег. Каким способом можно определить процентное содержание влаги в нем?

6

В калориметр, содержащий m1 = 250 г воды при t1 = 15 °С, брошено m2 = 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на Δt = 5 °С. Сколько воды было в снеге? Теплоемкостью калориметра пренебречь.

7

До какой температуры надо нагреть алюминиевый куб, чтобы он, будучи положен на лед, полностью в него погрузился? Температура льда 0 °С, удельная теплоемкость алюминия c = 836 Дж/(кг·К), плотность льда ρ1 = 9,2·102 кг/м3, плотность алюминия ρ = 2,7·103 кг/м3. Удельная теплота плавления льда λ = 3,3·105 Дж/кг.

8

Пробирка, содержащая M = 12 г воды, помещается в охлаждающую смесь, где вода переохлаждается до t = -5 °С. Затем пробирка вынимается и встряхивается, причем часть воды замерзает. Сколько воды должно обратиться в лед, если считать, что между водой и стенками пробирки не происходит теплообмена?

9

Почему температура воды в открытых водоемах почти всегда в летнюю погоду ниже температуры окружающего воздуха?

10

Будет ли кипеть вода в кастрюле, которая плавает в другой кастрюле с кипящей водой?

11

Большая кастрюля с кипяченой водой, в которой плавает маленькая кастрюля с сырой водой, поставлена на плиту. Вода в маленькой кастрюле закипела раньше, чем в большой. Объяснить, почему это произошло. Будет ли кипеть вода в маленькой кастрюле, если бросить щепоточку чая в большую кастрюлю?

12

Как заставить воду кипеть без нагревания? Как заставить воду замерзнуть кипением?

13

В колбе находилась вода при 0 °С. Выкачивая из колбы воздух, заморозили всю воду посредством собственного испарения. Какая часть воды при этом испарилась, если притока тепла извне не было? Удельная теплота испарения при t = 0 °С r = 2543·103 Дж/кг, теплота плавления льда λ = 335,2·103 Дж/кг.

Почему с повышением температуры теплота парообразования уменьшается?

14

В сосуде Дьюара хранится V = 2 л жидкого азота при температуре t1 = -195 °С. За одни сутки (τа = 24 ч) испарилась половина данного количества азота. Определить удельную теплоту испарения азота rа, если известно, что при температуре t = 0 °С в том же сосуде в течение τл = 22,5 ч растает mл = 40 г льда. Температура окружающего воздуха t2 = 20 °С. Плотность жидкого азота ρ = 8·102 кг/м3; удельная теплота плавления льда λл = 3,3·105 Дж/кг. Считать, что скорость подвода тепла внутрь сосуда пропорциональна разности температур снаружи и внутри сосуда.

15

Найти, какая часть затраченной на парообразование энергии идет на совершение внешней работы, если принять теплоту парообразования воды при t = 100 °С равной q = 2258·103 Дж/кг и удельный объем пара V = 1,65 м3/кг.

16

В каком состоянии вещества плотность повышается с повышением температуры и почему это происходит?

17

В запаянной U-образной трубке находится вода. Как узнать, воздух или только насыщенный пар жидкости находится над водой в трубке?

18

Жидкость налита в сообщающиеся сосуды разных диаметров. Широкий сосуд плотно закрывается. Изменится ли распределение уровней жидкости в коленах сосуда и почему?

19

График изменения давления пара в закрытом сосуде при повышении его температуры имеет форму, показанную на рисунке.

Какое заключение можно сделать относительно процессов испарения внутри сосуда?

20

В комнате объемом V = 120 м3 при температуре t =15°C относительная влажность составляет f = 60%. Определить массу водяных паров в воздухе комнаты. Упругость насыщенного водяного пара при t = 15 °С равна p0 = 12,79 мм рт. ст. (1,7 кПа).

21

В помещение нужно подать V = 20000 м3 воздуха при t1 = 18 °С и относительной влажности f1 = 50%, забирая его с улицы при t2 = 10 °С и относительной влажности f2 = 60%. Сколько воды надо дополнительно испарить в подаваемый воздух? Плотность насыщающих водяных паров при t2 = 10°C равна ρ2=9,4·10-3 кг/м3, при t1 = 18 °С ρ1 = 15,4·10-3 кг/м3.

22

Относительная влажность воздуха при t1 = 30 °С равна f1 = 0,80. Какова будет относительная влажность f2, если этот воздух нагреть при постоянном объеме до t2 = 50 °С? Давление насыщенных паров воды при 30 °С p1 = 31,8 мм рт. ст. (4,23 кПа), при 50 °С p2 = 92,5 мм рт. ст. (12,3 кПа).

23

В сосуде V = 100 л при t = 27 °С находится воздух с относительной влажностью f = 30%. Какова станет относительная влажность fх, если в сосуд внесли m = 1 г воды? Давление насыщенных паров воды при 27 °С p0 = 3,55 кПа.

24

В герметически закрытом сосуде объемом V = 1,1 л находятся m = 100 г кипящей воды и ее пары при температуре 100 °С (воздуха в сосуде нет). Найти массу пара.

25

В закрытом с обоих концов цилиндре объемом V = 2 л свободно ходит невесомый тонкий поршень. В пространстве с одной стороны поршня вводится m1 = 2 г воды; с другой стороны поршня m2 = 1 г азота. На какой части длины цилиндра установится поршень при t = 100 °С?

26

Можно ли расплавить свинец в воде? При каких условиях это возможно?


Наверх