Question

1)Чтобы нагреть воздух в закрытой комнате объёмом 60 м3 на 5 К,потребовалось 387 кДж тепла.Плотность воздуха 1,29 кг/м3.Определить в СИ удельную теплоёмкость воздуха. 2)Энергия плоского воздушного конденсатора равна 4 мкДж,а ёмкость 200 пФ.Найти в СИ разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Answer 1

1) Q=cmΔt=c*(po)*V*Δt;

c=Q/(V(po)Δt=387 000 Дж/(60 м^3*1,29 кг/м^3*5K)=1000 Дж/кг*К.

2) Wp=C(Δφ)²/2; Δφ=√(2Wp/C)=√(2*4*10^(-6)/(200*10^(-12))=

=√(2*4/200)*10^(-6+12))=0,2*10³ B=200 B.

Answer 2

1. Для определения удельной теплоемкости воздуха (обозначим ее как "с") воспользуемся формулой:

Q = mcΔT

где: Q - количество тепла, переданное воздуху (в джоулях), m - масса воздуха (в килограммах), c - удельная теплоемкость воздуха (в джоулях на килограмм на Кельвин), ΔT - изменение температуры (в Кельвинах).

Переведем тепло (Q) из килоджоулей в джоули: 387 кДж = 387 000 Дж.

Масса воздуха (m) вычислим, зная его объем и плотность:

m = V * ρ

где: V - объем воздуха (в метрах кубических) = 60 м³, ρ - плотность воздуха (в килограммах на метр кубический) = 1,29 кг/м³.

m = 60 м³ * 1,29 кг/м³ = 77,4 кг.

Теперь можем найти удельную теплоемкость (c):

c = Q / (m * ΔT)

c = 387 000 Дж / (77,4 кг * 5 К) ≈ 1000 Дж / (кг * К)

Ответ: Удельная теплоемкость воздуха составляет около 1000 Дж / (кг * К) в СИ.

2. Для определения разности потенциалов (напряжения) между обкладками конденсатора воспользуемся формулой:

U = Q / C

где: U - разность потенциалов (в вольтах), Q - энергия конденсатора (в джоулях) = 4 мкДж = 4 * 10^(-6) Дж, C - ёмкость конденсатора (в фарадах) = 200 пФ = 200 * 10^(-12) Ф.

Переведем емкость в фарады:

C = 200 пФ = 200 * 10^(-12) Ф.

Теперь можем найти разность потенциалов (U):

U = 4 * 10^(-6) Дж / (200 * 10^(-12) Ф) = 4 * 10^(-6) Дж / (2 * 10^(-10) Ф) = 2 * 10^(4) В = 20 000 В.

Ответ: Разность потенциалов между обкладками конденсатора составляет 20 000 вольт в СИ.