два конденсатори з’єднанні послідовно. напруга електричного кола u = 12 в. ємності конденсаторів відповідно с 1 = 5 мкф та с 2 = 9 мкф. визначити заряди q 1 і q 2 , та електричні напруги на обкладках кожного конденсатора.

Дано: m = 0,3 кг   T0 = 320 K   3P0 (до) = P0 (после)   A - ?  ΔU - ?

Решение:

1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.

Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.

Получаем: A = P ΔV.

Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.

По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.

Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем: 

3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K

Теперь можем посчитать работу газа.

A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж

2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.

Испарилось половина гелия, это половина из 4л, это V=4/2=2л=2000 см3. при плотности сжиженого ro=0,125 г/см3 масса испарившегося m=V*ro=250гр что составляет количество вещества v1=250/4=62,5 моль. до начала эксперимента в емкости было vo = po*Vo/R*To=10^5*24,9/(8,3*300)= 1000 моль. всего v1+vo=62,5+1000=1062,5 моль - есть первый ответ.

давление было po. стало р2. на сколько процентов изменилось. (p2-po)/po*100%
но po = vo*R*T/Vo
p2=(vo+v1)*R*T/Vo
значит (p2-po)/po*100% = ((vo+v1)*R*T/Vo - vo*R*T/Vo)/(vo*R*T/Vo)*100% = v1/vo*100% =62,5/1000*100% = 6,25% - это ответ