1.Поток дождевых капель диаметром 1 мм падает вертикально с некоторой установившейся скоростью на крыло самолета и оказывает дополнительное давление в 1000 Па. Определить концентрацию дождевых капель в потоке дождя. Вязкость воздуха 1 мПа с. 2. Принято, что температура воздуха для стандартной атмосферы уменьшается на 6,5 градусов цельсия при подъеме на 1000 м. Исходя из этого определить, пользуясь уравнением состояния идеального газа и барометрической формулой, плотность воздуха на высоте 10 км. 3. Кинетическая энергия поступательного движения молекул азота, находящегося в сосуде объемом 0,02 м3, равна5*10^5 Дж, а средняя квадратичная скорость его молекул 2*10^3 м/с. Определить давление азота и его массу. 4.Двигатель расходует 20 л бензина на 100 км пути при скорости автомобиля 50км/ч. Определить секундный расход воды для охлаждения двигателя, если на ее нагревание на 60 градусов цельсия затрачивается 30% энергии, выделившийся при сгорании бензина. 5.Определить отношение количеств теплоты на участках 1-2-3 и 1-4-3 замкнутого цикла одноатомного идеального газа, образованного двумя изохорами и двумя изобарами. Принятьp2= p3 =2p1 и V3=V4=2V1. 6.Тонкий стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 2 нКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии 10 см от его конца находиться точечный заряд 0,2 мкКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. 7.Для развлекательной цепи (рис. 3.8), известны следующие значения: ЭДС1 = 100 В, ЭДС2 = 20 В, R1 = 20 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 40 Ом, R4 = 30 Ом. Найти показания амперметра. Сопротивлением источников тока и амперметра пренебречь.
1) Если учесть, что электроны эбонита слабее связаны с ядром атома чем электроны резины, то при натирании эбонита о резину эбонит будет отдавать электроны, а резина будет их принимать. У эбонита будет недостаток электронов, а у резины будет избыток электронов. Таким образом эбонитовая палочка будет заряжаться положительно, а резина - отрицательно. 2) Незаряженное тело будет находиться в электрическом поле заряженного тела. На незаряженном теле произойдет разделение зарядов (электростатическая индукция в проводниках или поляризация в диэлектриках). Разделение произойдет таким образом, что ближе к заряженному телу будет наведенный заряд противоположного знака. Произойдет притяжение незаряженного тела к заряженному. 3) Перемещаться по телу могут только отрицательные заряды - электроны. Электроны из Земли перейдут на незаряженное тело под действием электрического поля положительно заряженного тела. Тела будут притягиваться. 4) Если к незаряженной гильзе поднести заряженную палочку, то гильза сначала притянется к палочке и получит от палочки заряд. Если гильза выполнена из диэлектрика, то она затем будет отталкиваться от палочки. Если она из проводящего материала, произойдет перераспределение зарядов на гильзе и она будет притягиваться.
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
2) Незаряженное тело будет находиться в электрическом поле заряженного тела. На незаряженном теле произойдет разделение зарядов (электростатическая индукция в проводниках или поляризация в диэлектриках). Разделение произойдет таким образом, что ближе к заряженному телу будет наведенный заряд противоположного знака. Произойдет притяжение незаряженного тела к заряженному.
3) Перемещаться по телу могут только отрицательные заряды - электроны. Электроны из Земли перейдут на незаряженное тело под действием электрического поля положительно заряженного тела. Тела будут притягиваться.
4) Если к незаряженной гильзе поднести заряженную палочку, то гильза сначала притянется к палочке и получит от палочки заряд. Если гильза выполнена из диэлектрика, то она затем будет отталкиваться от палочки. Если она из проводящего материала, произойдет перераспределение зарядов на гильзе и она будет притягиваться.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.