Question

Помогите, пожалуйста, решить хоть одну из нижеперечисленных задач! 1) Благодаря притоку тепла извне водород массой 12г, находящийся при температуре 27°С, расширяется втрое при p=const. Определите: 1) работу расширения; 2) изменение внутренней энергии газа; 3) количество теплоты, сообщённое газу. (Универсальная газовая постоянная R=8.31 Дж/(К*Моль)) 2) Рассчитайте полную механическую энергию груза массой 0,5кг, совершающего колебания на пружине с жёсткостью 150 Н/м, а также максимальную скорость его движения, если амплитуда колебаний равна 20см. 3) Три плоских конденсатора ёмкостями С1 = 4мкФ, С2 = 6мкФ и С3 = 10мкФ, соединённые последовательно, находятся под напряжением U = 900 B. Определите напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

Answer 1

https://www.websor.ru/elektricheskaya_emkost.html вот здесь есть ответы если не ошибаюсь

Answer 2

Давайте по очереди рассмотрим каждую из предложенных задач.

1. Расширение водорода: Известно, что газ расширяется при постоянном давлении, поэтому работа расширения определяется как: W = PΔV, где P - постоянное давление, а ΔV - изменение объема.

   Из условия задачи мы знаем, что газ расширяется втрое, поэтому ΔV = V2 - V1 = 3V1 - V1 = 2V1, где V1 - начальный объем газа.

   Также известно, что масса водорода равна 12 г (0,012 кг) и используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (моль), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

   Мы можем выразить количество вещества n: n = m / M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

   Молярная масса водорода H2 равна 2 г/моль (2*10^-3 кг/моль).

   Теперь мы можем найти начальное состояние газа: V1 = (n1RT1) / P = (0,012 кг / (210^-3 кг/моль)) * (8,31 Дж/(КМоль) * (27°C + 273,15)) / P

   Теперь мы можем найти работу расширения: W = PΔV = P(2V1) = 2P * [(0,012 кг / (210^-3 кг/моль)) * (8,31 Дж/(КМоль) * (27°C + 273,15)) / P]

   P исчезают, и мы можем рассчитать W.

2. Механическая энергия груза: Полная механическая энергия груза в колебаниях складывается из потенциальной энергии упругой деформации пружины и кинетической энергии груза: E = U + K, где E - полная механическая энергия, U - потенциальная энергия пружины, K - кинетическая энергия груза.

   Потенциальная энергия пружины определяется как: U = (1/2)kx^2, где k - жёсткость пружины, x - амплитуда колебаний.

   Максимальная скорость достигается, когда кинетическая энергия максимальна: K = (1/2)mv^2, где m - масса груза, v - максимальная скорость.

   Мы можем найти U и K, используя заданные значения.

3. Конденсаторы в цепи: Конденсаторы, подключенные последовательно, имеют одинаковое зарядовое значение, а напряжение суммируется: Q = C1 * U1 = C2 * U2 = C3 * U3, где Q - общий заряд, C1, C2, C3 - ёмкости конденсаторов, U1, U2, U3 - напряжения на конденсаторах.

   Также известно, что напряжение на всех конденсаторах одинаково и равно U = 900 В. Мы можем использовать это значение, чтобы найти заряд на каждом конденсаторе.

   Заряд на каждом конденсаторе можно найти, используя формулу Q = CU.

   Теперь у нас есть все необходимые данные для решения каждой из задач. Начнем с первой задачи и продолжим с остальными.