การสอบแก้ตัวกลางภาค
ชุดที่ A สาหรับคนที่ได้คะแนน 9-11
ข้อสอบข้อเขียน เลือกทา จานวน 6 ข้อ (ของไหล 3ข้อ ความร้อน
3ข้อ )
ของไหล
1. จากรูป กาหนดให้
ที่ด้านบนและก้นภาชนะมีพื้นที่ 50.0 ตร.ซม.
จงหาแรงดันของน้าที่ด้านบนของภาชนะในหน่วยนิวตัน เมื่อ
ความหนาแน่นของน้าเท่ากับ 1x103
kg/m3
2. อ่างเลี้ยงปลาใบหนึ่งต้องการเลี้ยงปลาน้าเค็มและน้าจืดในตู้เดียวกัน
จึงกั้นด้วยกระจกตรงกลางของอ่าง
ข้างหนึ่งใส่น้าจืดอีกข้างหนึ่งใส่น้าเค็ม ถ้าอ่างกว้าง 60 cm ยาว 100
cm ถ้าใส่น้าจืดและน้าเค็มมีระดับเท่ากัน 50 cm
จงหาแรงดันที่เกิดขึ้นกับกระจกที่กั้นตรงกลาง
เมื่อความหนาแน่นของน้าจืดและน้าเค็มเท่ากับ 1x103
kg/m3
และ1.025x103
kg/m3
ตามลาดับ
3. หลอดแก้วรูปตัวยู มีปรอทบรรจุอยู่ตอนล่าง
ค่อยๆรินน้าลงไปในขาหลอดด้านหนึ่งให้มีระดับน้าสูง 30.00 cm
และค่อยๆรินของเหลวอีกชนิดหนึ่งลงไปในขาหลอดอีกด้านหนึ่งจนมีระ
ดับของของเหลวสูง 25.00 cm มีผลให้ระดับปรอททั้งสองข้างเท่ากันได้
จงหาความหนาแน่นของของเหลวนั้น ถ้าความหนาแน่นของน้าเท่ากับ
1.00x103
kg/m3
4. พลาสติกสองชิ้น A และ B B มีความหนาแน นเป น 1.5
เท าของพลาสติก A ทั้งสองชิ้นเป นรูปทรง
30
ซม.
25
ซม.
ของเห
ลว
ปรอ
ท
น้า
20
cm
5 cm
12
cm
เป นทรงกระบอกกลมถ าชิ้น A มีพื้นที่ฐานเป นสองเท าของชิ้น B
เมื่อนาชิ้น A มาลอยน้า จะจมน้าครึ่งหนึ่งของความสูงทรงกระบอกพอดี
จงวิเคราะห ว าถ านาพลาสติกชิ้น B มาลอยน้าชิ้น B จะจมกี่
ส วนของความสูงทรงกระบอก
5. เมื่อน้าวัตถุหนึ่งใส่ลงในน้า ปรากฏว่าวัตถุนี้ลอยน้า
โดยมีปริมาตรของวัตถุจมลงในของเหลว 0.5
เท่าของปริมาตรวัตถุทั้งหมด
ความหนาแน่นของวัตถุนี้จะเป็นกี่กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
( ความหนาแน่นของน้า =103
kg/m3
, g = 10 m/s2
)
6. หยดน้ามันรัศมี 0.1 mm ความหนาแน่น 850 kg/m3
ตกในอากาศที่มีความหนืด 18 ไมโครพาสคัล/วินาที
จงหาแรงหนืดที่อากาศกระทาต่อหยดน้ามันและความเร็วสุดท้ายของหย
ดน้ามัน
7. ท อน้าวางในแนวระดับ มีน้าไหลอย างสม่าเสมอด วยอัตราเร็ว 4
เมตร/วินาที ถ าท อคอดลงโดยพื้นที่ลดลงเป น 1 ใน 4
ของพื้นที่ตอนแรก ดังรูป จงหา
ก. อัตราเร็วของน้าที่พุ งผ านท อส วนที่คอด
ข. ความดันของน้าลดลงเท าไร
8. ถ้าน้าปะปาในท่อที่ไหลผ่านมาตรวัดเข้าบ้านมีอัตราการไหล
7
88
x 10- 4
ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที
จงหาอัตราเร็วของน้าในท่อปะปาเมื่อส่งผ่านท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์ก
ลาง 4 เซนติเมตร จะเป็นกี่เมตรต่อวินาที
9. อัตราเร็วของลมพายุที่พัดเหนือหลังคาบ้านหลังหนึ่งเป็น 50
เมตรต่อวินาที ถ้าหลังคาบ้านนี้มีพื้นที่ 175 ตารางเมตร
แรงยกที่กระทากับหลังคาบ้านเป็นกี่นิวตัน
กาหนดให้ความหนาแน่นของอากาศขณะนั้นเท่ากับ 0.3
กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และ g = 10 เมตรต่อวินาทียกกาลังสอง
10. ถ้าต้องการให้น้าพุงออกจากปลายท่อน้าดับเพลิงด้วยความเร็ว 20
m/s ซึ่งอยู่ห่างจากปลายท่อเล็กน้อย กาหนดให้
B
A
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ A และ B เท่ากับ 8 cm และ 4 cm
ตามลาดับและความดันบรรยากาศ 105
นิวตันต่อตร.เมตร
จงหาความดันที่จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากปลายท่อเล็กน้อย (
กี่นิวตัน/ตร.เมตร )
ความร้อน
11. นายลีโอ ต องการดื่มชาเย็น เขาจึงเทชา น้าตาล
และนมผสมในน้าร อน ได ปริมาณชาที่ปรุงแล ว 1 แก ว ( 250
ลูกบาศก เซนติเมตร ) มีอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส
เพื่อที่จะทาให น้าชานี้เย็นลง เขาจึงเติมน้าแข็งที่อุณหภูมิ 0
องศาเซลเซียส ลงไปจานวน 200 กรัม ถ าอุณหภูมิผสมเป น 0
องศาเซลเซียสพอดี ถามว ามีน้าแข็งเหลืออยู กี่กรัม
กาหนด ความจุความร อนจาเพาะของน้าชา = 4.0 กิโลจูล /
กิโลกรัม.เคลวิน
ความหนาแน นของน้าชา ณ อุณหภูมิใด ๆ = 1000 กิโลกรัม /
ลูกบาศก เมตร
ความร อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของน้า = 312.5
กิโลจูล/กิโลกรัม
(ไม ต องคิดการสูญเสียพลังงานความร อนให กับภาชนะหรื
อสิ่งแวดล อม)
12. เอธิลอัลกอฮอล มีจุดหลอมเหลว –144o
C มีจุดเดือด 78o
C
ต องใช พลังงานความร อนเท าใด
จึงจะทาให เอธิลอัลกอฮอล แข็ง 2 kg กลายเป นไอหมด
กาหนด ค่าความจุความร้อนจาเพาะของเอธิลอัลกอฮอล์ = 2 x103
J/kg.K
ค่าความร้อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของเอธิลอัลกอฮอล์
= 104 kJ/kg
ค่าความร้อนแฝงจาเพาะของการกลายเป็ นไอของเอธิลอัลกอฮอล์
= 850 kJ/kg
13. ฟองอากาศมีปริมาตร 7 x 10 – 6
ลูกบาศก์เมตร อยู่ใต้สระน้าลึก
20 เมตร ได้ลอยขึ้นมา ณ ผิวน้า ถ้าอุณหภูมิใต้สระเป็น 7
องศาเซลเซียส และบริเวณผิวน้าเป็น 27 องศาเซลเซียส
ความดันอากาศเหนือผิวน้าเป็น 105
นิวตันต่อตารางเมตร
ปริมาตรของฟองอากาศก่อนจะโผล่พ้นน้ามีค่าประมาณกี่ลูกบาศก์เมตร
( ความหนาแน่นของน้าเท่ากับ 103
kg/m3
)
14. ก าซที่ 27o
C มีค า Vrms ของโมเลกุลเป น 400 m/s
ถ าอุณหภูมิเป น 327o
C จะมีค า Vrms เท าใด
15. จงหาว าก าซไนโตรเจนที่อุณหภูมิเท าใด
ที่มีค าเฉลี่ยของกาลังสองของอัตราเร็วโมเลกุลเท ากับของก๊าซออกซิเ
จนที่อุณหภูมิ 47o
C
(กาหนดน้าหนักโมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนเท ากับ 28 และ
32 ตามลาดับ)
16. ถ้าอุณหภูมิของก าซลดลงจาก 27o
C เหลือเพียง 21o
C
พลังงานจลน เฉลี่ยของโมเลกุลของก าซจะลดลงจากเดิมกี่เปอร เซน
ต
17. ในการอัดแก สฮีเลียมจานวน 0.2 กิโลโมล จากปริมาตร 0.4
ลูกบาศก เมตร ให เหลือ 0.2 ลูกบาศก เมตร ด วยความดันคงที่ 2
x 105 พาสคัล ถ าระบบหุ มด วยฉนวนที่หนามาก
จงหา ก. งานในการอัดแก ส ข.
พลังงานภายในระบบของแก สเปลี่ยนไปอย างไร
18. ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับปริมาตร
ระบบซึ่งประกอบด้วยแก๊สฮีเลียม 1 โมล มีการเปลี่ยนแปลง สถานะจาก
a ไป b
จงหาค่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบ
19. แก๊สในกระบอกสูบรับความร้อนจากภายนอก 153 จูล
ขณะที่แก๊สขยายตัวมันทางานบนระบบภายนอก 170 จูล
ถามว่าพลังงานภายในของแก๊สเพิ่มขึ้นหรือลดลงเท่าใด
P ( x 105
N/m2 )
V ( x 10 - 2
m3 )
1 2
3
40
23
4
1
a
b
20. แก๊สในกระบอกสูบคายความร้อน 273 จูล
ขณะที่พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 67 จูล
ถามว่าเกิดงานบนระบบเท่าใดและแก๊สหดตัวหรือขยายตัว

การสอบแก้ตัวกลางภาคชุด A

  • 1.
    การสอบแก้ตัวกลางภาค ชุดที่ A สาหรับคนที่ได้คะแนน9-11 ข้อสอบข้อเขียน เลือกทา จานวน 6 ข้อ (ของไหล 3ข้อ ความร้อน 3ข้อ ) ของไหล 1. จากรูป กาหนดให้ ที่ด้านบนและก้นภาชนะมีพื้นที่ 50.0 ตร.ซม. จงหาแรงดันของน้าที่ด้านบนของภาชนะในหน่วยนิวตัน เมื่อ ความหนาแน่นของน้าเท่ากับ 1x103 kg/m3 2. อ่างเลี้ยงปลาใบหนึ่งต้องการเลี้ยงปลาน้าเค็มและน้าจืดในตู้เดียวกัน จึงกั้นด้วยกระจกตรงกลางของอ่าง ข้างหนึ่งใส่น้าจืดอีกข้างหนึ่งใส่น้าเค็ม ถ้าอ่างกว้าง 60 cm ยาว 100 cm ถ้าใส่น้าจืดและน้าเค็มมีระดับเท่ากัน 50 cm จงหาแรงดันที่เกิดขึ้นกับกระจกที่กั้นตรงกลาง เมื่อความหนาแน่นของน้าจืดและน้าเค็มเท่ากับ 1x103 kg/m3 และ1.025x103 kg/m3 ตามลาดับ 3. หลอดแก้วรูปตัวยู มีปรอทบรรจุอยู่ตอนล่าง ค่อยๆรินน้าลงไปในขาหลอดด้านหนึ่งให้มีระดับน้าสูง 30.00 cm และค่อยๆรินของเหลวอีกชนิดหนึ่งลงไปในขาหลอดอีกด้านหนึ่งจนมีระ ดับของของเหลวสูง 25.00 cm มีผลให้ระดับปรอททั้งสองข้างเท่ากันได้ จงหาความหนาแน่นของของเหลวนั้น ถ้าความหนาแน่นของน้าเท่ากับ 1.00x103 kg/m3 4. พลาสติกสองชิ้น A และ B B มีความหนาแน นเป น 1.5 เท าของพลาสติก A ทั้งสองชิ้นเป นรูปทรง 30 ซม. 25 ซม. ของเห ลว ปรอ ท น้า 20 cm 5 cm 12 cm
  • 2.
    เป นทรงกระบอกกลมถ าชิ้นA มีพื้นที่ฐานเป นสองเท าของชิ้น B เมื่อนาชิ้น A มาลอยน้า จะจมน้าครึ่งหนึ่งของความสูงทรงกระบอกพอดี จงวิเคราะห ว าถ านาพลาสติกชิ้น B มาลอยน้าชิ้น B จะจมกี่ ส วนของความสูงทรงกระบอก 5. เมื่อน้าวัตถุหนึ่งใส่ลงในน้า ปรากฏว่าวัตถุนี้ลอยน้า โดยมีปริมาตรของวัตถุจมลงในของเหลว 0.5 เท่าของปริมาตรวัตถุทั้งหมด ความหนาแน่นของวัตถุนี้จะเป็นกี่กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ( ความหนาแน่นของน้า =103 kg/m3 , g = 10 m/s2 ) 6. หยดน้ามันรัศมี 0.1 mm ความหนาแน่น 850 kg/m3 ตกในอากาศที่มีความหนืด 18 ไมโครพาสคัล/วินาที จงหาแรงหนืดที่อากาศกระทาต่อหยดน้ามันและความเร็วสุดท้ายของหย ดน้ามัน 7. ท อน้าวางในแนวระดับ มีน้าไหลอย างสม่าเสมอด วยอัตราเร็ว 4 เมตร/วินาที ถ าท อคอดลงโดยพื้นที่ลดลงเป น 1 ใน 4 ของพื้นที่ตอนแรก ดังรูป จงหา ก. อัตราเร็วของน้าที่พุ งผ านท อส วนที่คอด ข. ความดันของน้าลดลงเท าไร 8. ถ้าน้าปะปาในท่อที่ไหลผ่านมาตรวัดเข้าบ้านมีอัตราการไหล 7 88 x 10- 4 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที จงหาอัตราเร็วของน้าในท่อปะปาเมื่อส่งผ่านท่อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์ก ลาง 4 เซนติเมตร จะเป็นกี่เมตรต่อวินาที 9. อัตราเร็วของลมพายุที่พัดเหนือหลังคาบ้านหลังหนึ่งเป็น 50 เมตรต่อวินาที ถ้าหลังคาบ้านนี้มีพื้นที่ 175 ตารางเมตร แรงยกที่กระทากับหลังคาบ้านเป็นกี่นิวตัน กาหนดให้ความหนาแน่นของอากาศขณะนั้นเท่ากับ 0.3 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และ g = 10 เมตรต่อวินาทียกกาลังสอง 10. ถ้าต้องการให้น้าพุงออกจากปลายท่อน้าดับเพลิงด้วยความเร็ว 20 m/s ซึ่งอยู่ห่างจากปลายท่อเล็กน้อย กาหนดให้ B A
  • 3.
    เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ A และB เท่ากับ 8 cm และ 4 cm ตามลาดับและความดันบรรยากาศ 105 นิวตันต่อตร.เมตร จงหาความดันที่จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากปลายท่อเล็กน้อย ( กี่นิวตัน/ตร.เมตร ) ความร้อน 11. นายลีโอ ต องการดื่มชาเย็น เขาจึงเทชา น้าตาล และนมผสมในน้าร อน ได ปริมาณชาที่ปรุงแล ว 1 แก ว ( 250 ลูกบาศก เซนติเมตร ) มีอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เพื่อที่จะทาให น้าชานี้เย็นลง เขาจึงเติมน้าแข็งที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ลงไปจานวน 200 กรัม ถ าอุณหภูมิผสมเป น 0 องศาเซลเซียสพอดี ถามว ามีน้าแข็งเหลืออยู กี่กรัม กาหนด ความจุความร อนจาเพาะของน้าชา = 4.0 กิโลจูล / กิโลกรัม.เคลวิน ความหนาแน นของน้าชา ณ อุณหภูมิใด ๆ = 1000 กิโลกรัม / ลูกบาศก เมตร ความร อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของน้า = 312.5 กิโลจูล/กิโลกรัม (ไม ต องคิดการสูญเสียพลังงานความร อนให กับภาชนะหรื อสิ่งแวดล อม) 12. เอธิลอัลกอฮอล มีจุดหลอมเหลว –144o C มีจุดเดือด 78o C ต องใช พลังงานความร อนเท าใด จึงจะทาให เอธิลอัลกอฮอล แข็ง 2 kg กลายเป นไอหมด กาหนด ค่าความจุความร้อนจาเพาะของเอธิลอัลกอฮอล์ = 2 x103 J/kg.K ค่าความร้อนแฝงจาเพาะของการหลอมเหลวของเอธิลอัลกอฮอล์ = 104 kJ/kg ค่าความร้อนแฝงจาเพาะของการกลายเป็ นไอของเอธิลอัลกอฮอล์ = 850 kJ/kg 13. ฟองอากาศมีปริมาตร 7 x 10 – 6 ลูกบาศก์เมตร อยู่ใต้สระน้าลึก 20 เมตร ได้ลอยขึ้นมา ณ ผิวน้า ถ้าอุณหภูมิใต้สระเป็น 7 องศาเซลเซียส และบริเวณผิวน้าเป็น 27 องศาเซลเซียส
  • 4.
    ความดันอากาศเหนือผิวน้าเป็น 105 นิวตันต่อตารางเมตร ปริมาตรของฟองอากาศก่อนจะโผล่พ้นน้ามีค่าประมาณกี่ลูกบาศก์เมตร ( ความหนาแน่นของน้าเท่ากับ103 kg/m3 ) 14. ก าซที่ 27o C มีค า Vrms ของโมเลกุลเป น 400 m/s ถ าอุณหภูมิเป น 327o C จะมีค า Vrms เท าใด 15. จงหาว าก าซไนโตรเจนที่อุณหภูมิเท าใด ที่มีค าเฉลี่ยของกาลังสองของอัตราเร็วโมเลกุลเท ากับของก๊าซออกซิเ จนที่อุณหภูมิ 47o C (กาหนดน้าหนักโมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนเท ากับ 28 และ 32 ตามลาดับ) 16. ถ้าอุณหภูมิของก าซลดลงจาก 27o C เหลือเพียง 21o C พลังงานจลน เฉลี่ยของโมเลกุลของก าซจะลดลงจากเดิมกี่เปอร เซน ต 17. ในการอัดแก สฮีเลียมจานวน 0.2 กิโลโมล จากปริมาตร 0.4 ลูกบาศก เมตร ให เหลือ 0.2 ลูกบาศก เมตร ด วยความดันคงที่ 2 x 105 พาสคัล ถ าระบบหุ มด วยฉนวนที่หนามาก จงหา ก. งานในการอัดแก ส ข. พลังงานภายในระบบของแก สเปลี่ยนไปอย างไร 18. ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับปริมาตร ระบบซึ่งประกอบด้วยแก๊สฮีเลียม 1 โมล มีการเปลี่ยนแปลง สถานะจาก a ไป b จงหาค่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบ 19. แก๊สในกระบอกสูบรับความร้อนจากภายนอก 153 จูล ขณะที่แก๊สขยายตัวมันทางานบนระบบภายนอก 170 จูล ถามว่าพลังงานภายในของแก๊สเพิ่มขึ้นหรือลดลงเท่าใด P ( x 105 N/m2 ) V ( x 10 - 2 m3 ) 1 2 3 40 23 4 1 a b
  • 5.
    20. แก๊สในกระบอกสูบคายความร้อน 273จูล ขณะที่พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 67 จูล ถามว่าเกิดงานบนระบบเท่าใดและแก๊สหดตัวหรือขยายตัว