1. Визначте енергію (в Дж) деформації в сталевому дроті діаметром 1,5 мм і довжиною 4,5 м, до якого підвішено вантаж масою 40 кг.
2. Яку роботу (в мкДж) необхідно виконати, щоб краплю води радіусом 1 мм розділити на 1000 маленьких однакових краплин?
3. Яку роботу (в мкДж) виконує сила поверхневого натягу при підніманні бензолу в капілярній трубці, внутрішній діаметр якої 1 мм? Густина рідини 880 кг/м^3? коефіцієнт поверхневого натягу 0,03 Н/м.
L = 5 мкГн 5·10⁻⁶ Гн
λ = 300 м
c = 3·10⁸ м/с - скорость радиоволны
C - ?
Решение:
1)
Найдем период радиоволны:
T = λ / c = 300 / 3·10⁸ = 1·10⁻⁶ с (1)
2)
Запишем формулу Томсона:
T = 2π·√ (L·C)
Возведем обе части в квадрат:
T² = 4·π²· L·C (2)
3)
Находим емкость конденсатора из формулы (2) и учтем полученное значение из формулы (1):
C = T² / (4·π²· L) = (1·10⁻⁶)² / (4·3,14²·5·10⁻⁶) ≈ 507·10⁻¹² Ф или 507 пФ
m = 30 г 30·10⁻³ кг
M = 32 г/моль 32·10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода
i = 5 (число степеней свободы кислорода, как двухатомного газа)
p₁ / p₂ = 3
T₁ = 320 К
Δ U - ?
Решение.
1)
Находим число молей кислорода:
υ = m / M = 30·10⁻³ / 32·10⁻³ = 30/32 ≈ 0,94
2)
Поскольку процесс изохорический, то воспользуемся законом Шарля:
T₁ / T₂ = p₁ / p₂;
T₁ / T₂ = 3;
T₂ = T₁/3 = 320 / 3 ≈ 107 К
3)
Изменение температуры:
ΔT = T₂ - T₁ = 107 - 320 = - 213 К
4)
Изменение внутренней энергии:
Δ U = (i/2)·υ· R·Δ T = (5/2)·0,94·8,31·(-213) ≈ - 4 160 Дж
Внутренняя энергия уменьшилась (газ охладили)