Question

Помогите пожалуйста, напишите ответ хотя бы на одну задачу❤ 1) Если идеальный тепловой двигатель, получив 2 кДж теплоты от нагревателя при температуре 227°С, совершил работу 600 Дж, то какова будет температура холодильника … Ответ ____________ 0С 2) Определить скорость, которую приобрел протон, пролетев в электрическом поле между точками с разностью потенциалов 500 В (m = 1,67·10-27 кг; q=1,6·10 -19р Кл) …Ответ округлить до целого. Ответ: ____________ Мм/с 3) По проволочной катушке протекает постоянный электрический ток силой 1 А. При этом поток вектора магнитной индукции через контур, ограниченный витками катушки, равен 6 мВб. Электрический ток какой силы должен протекать по катушке для того, чтобы поток вектора магнитной индукции через указанный контур был равен 6 мВб? Ответ ____________ А

Answer 1

1) кпд=A/Q1=600/2000=0,3   кпд=(T1-T2)/T1

T2=T1*(1-кпд)=500*(1-0,3)=350 K

2) m*V^2/2=e*U    V=sqrt(2*e*U/m)=sqrt(2*1,6*10^-19*500/9,1*10^-31)=13,3*10^6 м/с

Answer 2

Конечно, помогу разобраться с этими задачами!

1) Для идеального теплового двигателя можно использовать формулу Карно:

\[1 - \frac{T_{\text{холодильника}}}{T_{\text{нагревателя}}} = \frac{W}{Q_{\text{нагр}}}.\]

Где \(T_{\text{нагревателя}}\) - температура нагревателя, \(T_{\text{холодильника}}\) - температура холодильника, \(W\) - совершенная работа, \(Q_{\text{нагр}}\) - полученная теплота.

Исходные данные: \(T_{\text{нагревателя}} = 227^\circ C = 227 + 273 = 500 K\), \(W = 600 J\), \(Q_{\text{нагр}} = 2 kJ = 2000 J\).

Теперь используем формулу:

\[1 - \frac{T_{\text{холодильника}}}{T_{\text{нагревателя}}} = \frac{600}{2000},\] \[\frac{T_{\text{холодильника}}}{T_{\text{нагревателя}}} = 1 - \frac{600}{2000},\] \[\frac{T_{\text{холодильника}}}{T_{\text{нагревателя}}} = \frac{2}{3}.\]

Отсюда можно найти температуру холодильника:

\[\frac{T_{\text{холодильника}}}{500} = \frac{2}{3},\] \[T_{\text{холодильника}} = 500 \times \frac{2}{3} = 333.33 K = 333.33 - 273 = 60.33^\circ C.\]

2) Для определения скорости протона, пролетевшего через электрическое поле, можно использовать формулу для энергии:

\[E = qV,\]

Где \(E\) - энергия, \(q\) - заряд, \(V\) - разность потенциалов.

Исходные данные: \(q = 1.6 \times 10^{-19} C\), \(V = 500 V\).

Энергия протона:

\[E = qV = 1.6 \times 10^{-19} \times 500 = 8 \times 10^{-17} J.\]

Теперь используем формулу для кинетической энергии:

\[E_{\text{кинетическая}} = \frac{1}{2}mv^2,\]

Где \(m\) - масса, \(v\) - скорость.

Масса протона: \(m = 1.67 \times 10^{-27} kg\).

Теперь найдем скорость:

\[8 \times 10^{-17} = \frac{1}{2} \times 1.67 \times 10^{-27} \times v^2,\] \[v^2 = \frac{8 \times 10^{-17}}{0.5 \times 1.67 \times 10^{-27}},\] \[v^2 = \frac{8 \times 10^{-17}}{8.35 \times 10^{-27}},\] \[v^2 = 9.58 \times 10^9,\] \[v \approx \sqrt{9.58 \times 10^9} \approx 9.79 \times 10^4 \, \text{м/с} \approx 98 \, \text{км/с}.\]

3) Для этой задачи можем использовать закон Фарадея:

\[ \varepsilon = -N \frac{d\Phi}{dt},\]

Где \(\varepsilon\) - электродвижущая сила, \(N\) - количество витков, \(\frac{d\Phi}{dt}\) - скорость изменения магнитного потока.

Исходные данные: \(N = 1\) (один виток), \(\frac{d\Phi}{dt} = 0\) (постоянный поток), \(\varepsilon = 6 \, \text{мВб}\).

Теперь в формуле Фарадея можно выразить \(\varepsilon\) следующим образом:

\[\varepsilon = -N \frac{d\Phi}{dt} = -N \cdot 0 = 0.\]

Так как \(\varepsilon = 0\), чтобы поток магнитной индукции через контур оставался равным 6 мВб при постоянном потоке, то необходимый ток по катушке также будет равен 0 Ампер.