Главная Вход в систему Регистрация
Задать вопрос Консультации Пользователи Форум
О системе Помощь
Задать вопрос экспертам
Консультация № 182486
12.03.2011, 12:25
0.00 руб.
0 1 1
Образование
Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить задачи по физике!

1.Два проводника с сопротивлением 5 и 7 Ом соединены параллельно и подключены к источнику электрического тока. В первом выделилось в виде тепла 17,6кДж энергии. Какое количество теплоты выделилось во втором проводнике за то же время?

2.Заряженная частица с начальной скоростью,равной 0,пройдя некоторую разность потенциалов,приобрела скорость 2м/с.Какую разность потенциалов приобрела частица,если удельный заряд её(отношение заряда к массе) Q/m=47мКл/кг.

3.Поле,созданное точечным зарядом Q3=30нКл,действует на заряд Q2=1нКл,помещенный в некоторой точке поля,с силой F=0,2мН.Найти напряженность и потенциал в этой точке,а также расстояние ее от заряда Q.

4.Определить полную кинетическую энергию молекул углекислого газа m=44г при t=27 градусов Цельсия.

5.Определить давление воздуха при t=227градусов Цельсия,если его плотность равна 0,9 кг/м3.

Обсуждение

давно
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Старший Модератор
312929
1973
12.03.2011, 14:06
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 352024!

1. Согласно закону Джоуля-Ленца количество теплоты, выделившееся в проводнике за время Δt, определяется выражением



где U - напряжение, R - сопротивление. При параллельном соединении проводников напряжение на них одинаково, поэтому количество выделившейся теплоты будет обратно пропорционально сопротивлению, то есть Q[sub]1[/sub]R[sub]1[/sub] = Q[sub]2[/sub]R[sub]2[/sub]. Следовательно, на втором проводнике выделится 17.6*5/7 ≈ 14.6 кДж.

2. Частица, чья скорость изменилась от 0 до v, приобрела кинетическую энергию mv[sup]2[/sup]/2 за счет работы сил поля, равной QU, то есть



откуда



В данном случае U = 2[sup]2[/sup]/(2*0.047) ≈ 42.5 В.

3. Согласно закону Кулона, сила взаимодействия зарядов Q и Q[sub]2[/sub], находящихся на расстоянии r, равна



откуда



то есть расстояние между зарядами равно 36.7 мм. В точке расположения заряда Q[sub]2[/sub] напряженность поля заряда Q равна E = F/Q[sub]2[/sub] = 0.0002/10[sup]-9[/sup] = 200 кВ/м = 200 В/мм, а потенциал поля равен U = E·r = 200*36.7 = 7340 В.

4. Кинетическая энергия одной молекулы газа при температуре T определяется выражением



где i - число степеней свободы молекулы. Масса m газа содержит N = N[sub]A[/sub]·m/M молекул, где N[sub]A[/sub] = 6.022·10[sup]23[/sup] моль[sup]-1[/sup] - число Авогадро, M - мольная масса. Отсюда полная кинетическая энергия всех молекул будет равна



Для углекислого газа (трехатомная молекула) i = 6, M = 44 г/моль и W[sub]к[/sub] = 6.022·10[sup]23[/sup]*(44/44)*(6/2)*1.038·10[sup]-23[/sup]*300 = 7480 Дж.

5. Согласно уравнению Менделеева-Клайперона



где P - давление газа, V - объем газа, m - масса газа, m - мольная масса, T - температура, R = 8.31 Дж/(К·моль) - универсальная газовая постоянная. Учитывая выражение для плотности ρ = m/V, получаем



Для воздуха M = 0.029 кг/моль и P = (0.9/0.029)*8.31*500 ≈ 129 кПа = 1.27 атм. = 967 мм.рт.ст.
5
Форма ответа