Объём газа, расширяющегося при постоянном давлении 104 Па, увеличивается от 0,3 м3 до 0,5 м3 , а его внутренняя энергия изменяется на 5000 Дж. Найти в СИ количество тепла, которое получает газ в этом процессе​

Дано:

dL1 = 0,8 см = 0,008 м

m1 = 4 кг

m2 = 20 кг

g = 10 м/с²

Найти:

dL2 = ?

Сила упругости Fупр. = -k*dL, возникающая в пружине динамометра, уравновешена с силой тяжести Fт = mg, действующей на прикреплённый к крюку груз. Т.е., согласно Третьему закону Ньютона:

Fупр. = - Fт

Модули сил будут равны:

Fупр. = Fт

Тогда

Fупр. = mg

Значит, мы можем узнать значение силы упругости и в случае груза, массой 4 кг, и в случае груза, массой 20 кг:

Fупр.1 = m1g

Fупр.2 = m2g

Далее приравняем жёсткости пружин, т.к. это единственная величина, которая не меняется. Затем выразим искомое dL2 и найдём его:

k = Fупр. / dL - берём модуль, поэтому без минуса

k = k

Fупр.1 / dL1 = Fупр. / dL2

m1g / dL1 = m2g / dL2

dL2 = m2g / (m1g / dL1) = (m2g*dL1) / m1g = (20*10*0,008) / 4*10 = 20*0,08 / 40 = 1,6 : 40 = 0,04 м = 4 см

ответ: 4 см.

Дано:

tt = 5 мин = 300 с

mm = 0.2 кг

T_1T

1

= 14°C

T_2T

2

= 100°C -- температура кипения воды

II = 2 А

cc = 4200 Дж/(кг·°С) -- удельная теплоемкость воды

Найти:

U=?U=?

Чтобы нагреть воду массой mm от температуры T_1T

1

до температуры T_2T

2

необходимо затратить количество теплоты равное:

Q = mc \Delta T = mc(T_2 - T_1)Q=mcΔT=mc(T

2

−T

1

) .

С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца при прохождении тока II в электрокипятельнике за время tt выделяется следующее количество теплоты:

Q = IUtQ=IUt .

Приравняв полученные выражения можем выразить необходимое напряжение:

\begin{lgathered}mc(T_2 - T_1) = IUt\\ U = \dfrac{mc(T_2 - T_1)}{It}\end{lgathered}

mc(T

2

−T

1

)=IUt

U=

It

mc(T

2

−T

1

)

Проведем численный расчет:

U = \dfrac{0.2 \cdot 4200 \cdot (100-14)}{2 \cdot 300} = \dfrac{72240}{600} =120.4 \; \text{B}U=

2⋅300

0.2⋅4200⋅(100−14)

=

600

72240

=120.4B

ответ: 120.4 В.