У зварювальному цеху є ів ацетилену (С 2 Н 2 ) ємністю 40 л кожен. Усі вони ввімкнуті в загальну магістраль. Через деякий час тиск в усіх балонах знизився з 13 МПа до 7 МПа. Визначити витрату ацетилену,
якщо його температура залишалася незмінною і рівною 30 С.
₆С¹²
протонов 6
нейтронов 12-6 = 6
Найдем дефект масс
Δm = (6·1,0073 а.е.м + 6·1,0087 а.е.м) - 12,0000 а.е.м = 0,096 а.е.м
( 6 протонов умножила на массу протона прибавила массу 6 нейтронов. Из полученного числа вычла массу самого ядра, получила дефект масс)
Эту массу в а.е.м. переведем в кг
Δm = 0,096 а.е.м · 1,66·10⁻²⁷кг ≈ 0,16 ·10⁻²⁷кг
Найдем энергию связи
ΔЕ = Δm·с² = 0,16·10⁻²⁷кг·9·10¹⁶м²/с² = 1,44·10⁻¹¹ Дж
А можно было энергию найти вот так:
ΔЕ = 0,096 а.е.м ·931 МэВ =89,4 МэВ
Согласно закону сохранения энергии энергия магнитного поля, созданного током, равна той энергии, которую должен затратить источник тока (гальванический элемент, генератор на электростанции и др.) на создание тока. При размыкании цепи эта энергия переходит в другие виды энергии.
То, что для создания тока необходимо затратить энергию, т. е. необходимо совершить работу, объясняется тем, что при замыкании цепи, когда ток начинает нарастать, в проводнике появляется вихревое электрическое поле, действующее против того электрического поля, которое создается в проводнике благодаря источнику тока. Для того чтобы сила тока стала равной /, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля. Эта работа идет на увеличение энергии магнитного поля тока.
При размыкании цепи ток исчезает, и вихревое поле совершает положительную работу. Запасенная током энергия выделяется. Это обнаруживается, например, по мощной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.
Энергия магнитного поля, созданного током, проходящим по участку цепи с индуктивностью L, определяется по формуле
Wм=LI^2/2
Энергия магнитного поля выражена здесь через характеристику проводника L и силу тока в нем /. Но эту же энергию можно выразить и через характеристики поля. Вычисления показывают, что плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропорциональна квадрату магнитной индукции:, подобно тому как плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности электрического поля .
Магнитное поле, созданное электрическим током, обладает энергией, прямо пропорциональной квадрату силы тока.