Альфа-частица, влетевшая в камеру Вильсона со скоростью 17 Мм/с, оставила прямолинейный трек длиной 3,2 см. Найти модуль ускорения и время движения частицы.

(ответы представить в стандартном виде m⋅10n, где 1≤m<10, n∈Z. Число m округлить до десятых.)

Ускорение a=
⋅10
м/с.

Время t=
⋅10
с.

При решении задач надо иметь в виду, что давление и плотность насыщенного пара не зависят от его объёма, а зависят только от температуры. Уравнение состояния идеального газа приближённо применимо и для описания насыщенного пара. Но при сжатии или нагревании насыщенного пара его масса не остаётся постоянной.

При решении некоторых задач могут понадобиться значения давления насыщенного пара при некоторых температурах. Эти данные нужно брать из таблицы.

Задача 1. Закрытый сосуд объёмом V1 = 0,5 м3 содержит воду массой m = 0,5 кг. Сосуд нагрели до температуры t = 147 °С. На сколько следует изменить объём сосуда, чтобы в нём содержался только насыщенный пар? Давление насыщенного пара рн. п при температуре t = 147 °С равно 4,7 • 105 Па.

Р е ш е н и е. Насыщенный пар при давлении рн. п занимает объём, равный  где М = 0,018 кг/моль — молярная масса воды. Объём сосуда V1 > V, а значит, пар не является насыщенным. Для того чтобы пар стал насыщенным, объём сосуда следует уменьшить на

Задача 2. Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде при температуре t1 = 5 °С равна φ1 = 84 %, а при температуре t2 = 22 °С равна φ2= 30 %. Во сколько раз давление насыщенного пара воды при температуре t2 больше, чем при температуре t1?

Р е ш е н и е. Давление водяного пара в сосуде при Т1 = 278 К равно где рн. п1 — давление насыщенного пара при температуре Т1. При температуре Т2 = 295 К давление 

Так как объём постоянен, то по закону Шарля 

Задача 3. В комнате объёмом 40 м3 температура воздуха 20 °С, его относительная влажность φ1 = 20 %. Сколько надо испарить воды, чтобы относительная влажность φ2достигла 50 % ? Известно, что при 20 °С давление насыщающих паров рн п = 2330 Па.

Давление пара при относительной влажности φ1 и φ2

Плотность связана с давлением равенством ρ = Mp/RT, откуда

Массы воды в комнате при влажности φ1 и φ2

Масса воды, которую надо испарить:

v₀ = 4 м/с;  a₁ = 1,2 м/с²;   v = 16 м/с;    t₂ = 8 с.

Объяснение:

Задание:

Начальная скорость движения лыжника со склона длиной s₁ составляет v₀. по склону он двигается с ускорением а₁ в течение времени t₁ и в конце склона приобретает скорость v. Имея на горизонтальном участке начальную скорость v, он проехал с ускорением а₂, расстояние s₂ в течение времени t₂ и остановился. Используя данные, приведенные в таблице, определите неизвестные величины в варианте, указанном учителем.

Дано:

s₁ = 100м

t₁ = 10c

a₂ = 2м/с²

s₂ = 64м

v₂ = 0

Найти:

v₀; a₁; v; t₂

Равноускоренное движение описывается формулами:

a = const

v(t ) = v₀ + at

s(t) = v₀t + 0.5 at²

1-й этап движения

v = v₀ + a₁t₁

s₁ = v₀t₁ + 0.5 a₁t₁²

или

v = v₀ + 10a₁              (1)

100 = 10v₀ + 50а₁     (2)

2-й этап движения:

v₂ = v - a₂t₂

s₂ = vt₂ - 0.5 a₂t₂²

или

0 = v - 2t₂                 (3)

64 = vt₂ - t₂²           (4)

Из уравнения (3) получим

v = 2t₂                         (5)

и подставим в (4)

64 = 2t₂² - t₂²

t₂² = 64

t₂ = 8 c.

Из выражения (5) получим

v = 16 м/с.

Подставим в уравнение (1)

16 = v₀ + 10a₁  

и получим

v₀ = 16 - 10a₁                 (6)

Подставим в уравнение (2)

100 = 10v₀ + 50а₁

100 = 10(16 - 10а₁) + 50а₁

или

10 = 16 - 10а₁ + 5а₁

5а₁ = 6

а₁ = 1,2 м/с².

Подставим в (6)

v₀ = 16 - 10 · 1,2

v₀ = 4 м/с .