208. У вертикальному циліндрі під тиском рухомого поршня масою 10 кг знаходиться 2 г гелію. Площа поршня 1 дм . Над поршнем – атмосферний тиск 100кПа. Яку кількість теплоти необхідно витратити для того, щоб нагріти гелій на 50К? Яким буде зміщення по вертикалі поршня? Яка робота буде виконана при його розширенні?Розв`язок розписати.
Q1= - r*m. ( r - удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг ( для воды) , m -масса=0,05кг, минус означает, что тепло выделяется) .
Q1= - 2,3*10^6*0,05= - 115000Дж. А теперь количество теплоты, выделившиеся при остывании воды от t1=100град, до t2=60град. )
Q2=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град)
Q2=4200*0,05*( 60 - 100)= - 8400Дж. Всё выделившееся количество теплоты= сумме.
Q=Q1+Q2.
Q= - 115000 + ( - 8400)= - 123400Дж. ( - 123,4кДж.)
В электрическом поле находится заряженная частица. Сила тяжести частицы равны силе, действующей на частицу в электрическом поле.
Здесь:
U - напряжение между обкладками конденсатора
m - масса частицы
d - расстояние между обкладками конденсатора
g - ускорение свободного падения
Тогда сила тяжести:
Fт = m·g
E = U/d
E = F/q
U/d = F/q
Но электростатическая сила F = Fт = m·g
Получаем:
q = m·g·d / U ≈ 9,8·10⁻¹⁵ Кл
ответ: заряд частицы, помещенной в конденсатор равен 9,8 ·10⁻¹⁵ Кулона