В сосуде вместимостью 1 л под поршнем находится 0,2 г гелия при температуре 20˚С.
1) Какую работу совершит гелий при его изобарном нагревании до 60 °С?
2) Каково изменение внутренней энергии гелия?
3) Составьте выражение и рассчитайте значение количества теплоты этого процесса.
4) Каким будет изменение внутренней энергии гелия при таком нагревании, если поршень жестко закреплен?
5) Составьте выражение и найдите значение количества теплоты при изохорном нагревании гелия
Дано:
v0 = 29,4 м/с
g = 9,8 м/с²
m = 1 кг
t = 2 c
Найти:
Е кин. = ?
E кин. = mv²/2
Направим вертикальную ось сонаправленно скорости тела, тогда ускорение свободного падения будет противонаправленно оси (g будет с минусом). Формула скорости тела через время t:
v = v0 - g*t
Тогда кинетическая энергия будет:
Е кин. = (m*(v0 - g*t)²) / 2 = (1*(24,9 - 9,8*2)²) / 2 = (24,9 - 19,6)² / 2 = 5,3²/2 = 28,09 / 2 = 14,045 Дж
Если ускорение свободного падения принять за 10 м/с², то:
Е кин. = (m*(v0 - g*t)²) / 2 = (1*(24,9 - 10*2)²) / 2 = (24,9 - 20)² / 2 = 4,9²/2 = 24,01 / 2 = 12,005 Дж
ответ: 14,045 Дж (12,005 Дж).
E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью
E = Q/(L*2*pi*R*eo)
F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo)
1) На каком расстоянии от нити находится пылинка
R = Q*e/(L*pi*F*eo) =
=(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм
2) На сколько изменится энергия пылинки
потенциал нити
u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1)
u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2)
W1=q*u1
W2=q*u2
delta W = W2-W1= q*(u2-u1)=
=-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*ln(2) =
=4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж