. Конденсатору ёмкостью 20 пФ сообщили заряд 450 нКл. Не меняя напряжения на обкладках, его ёмкость уменьшили в 10 раз. Каким станет заряд конденсатора? С решением
В задаче у нас есть стеклянная трубка с ртутным столбом внутри. Мы опустили эту трубку открытой стороной вниз и оставили над поверхностью трубки часть длиной l = 60 см. Затем мы закрыли трубку и погрузили ее еще на а = 30 см.
Нам нужно определить высоту h столба воздуха в трубке.
Для решения этой задачи воспользуемся законом Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое на жидкость или газ, передается во всех направлениях одинаково.
Из этого закона следует, что давление в ртутном столбе создается силой давления атмосферы, которая равна н = 760 мм рт. ст. и силой давления столба воздуха внутри трубки.
Чтобы определить высоту h столба воздуха, сначала найдем разность давлений между атмосферой и столбом ртутного столба.
Разность давлений (P) находится по формуле:
P = Pa - Pr
где Pa - атмосферное давление, Pr - давление ртутного столба.
Атмосферное давление дано в мм рт. ст., а для дальнейших расчетов нам понадобится перевести его в паскали (Па).
1 мм рт. ст. = 133.322 Па
Подставим значения в формулу:
Pa = 760 мм рт. ст. * 133.322 Па/1 мм рт. ст. = 101,325 Па
Теперь нам нужно определить давление ртутного столба внутри трубки. Давление в столбе ртути создается силой давления столба ртути и силой давления столба воздуха внутри трубки. Чтобы найти силу давления столба ртути, воспользуемся формулой:
Pr = ρgh,
где ρ - плотность ртути, g - ускорение свободного падения, h - высота ртути.
Плотность ртути (ρ) равна 13,6 г/см3 или 13600 кг/м3, а ускорение свободного падения (g) принимается равным 9,81 м/с2.
Переведем значения и найдем силу давления столба ртути:
ρ = 13600 кг/м3
g = 9,81 м/с2
h = l + a = 60 см + 30 см = 90 см = 0,9 м
Pr = 13600 кг/м3 * 9,81 м/с2 * 0,9 м = 112266 Па
Теперь можем найти разность давлений:
P = 101,325 Па - 112266 Па = -112164 Па
Отрицательное значение разности давлений говорит о том, что давление воздуха в столбе ниже атмосферного давления.
Для определения высоты h столба воздуха в трубке воспользуемся формулой:
P = ρgh,
где P - разность давлений, ρ - плотность воздуха, g - ускорение свободного падения, h - высота столба воздуха.
Плотность воздуха (ρ) принимается равной 1,2 кг/м3.
Подставим значения и найдем высоту столба воздуха:
ρ = 1,2 кг/м3
g = 9,81 м/с2
P = -112164 Па
P = ρgh,
-112164 Па = 1,2 кг/м3 * 9,81 м/с2 * h
h = -112164 Па / (1,2 кг/м3 * 9,81 м/с2) ≈ -9643 м
Получили отрицательное значение высоты, что говорит о том, что воздух из трубки полностью выплеснулся.
Ответ: Высота столба воздуха в трубке (h) равна примерно -9643 м (отрицательное значение указано, чтобы показать, что воздуха в трубке не осталось).
1) Невозможен такой периодически действующий двигатель, вся деятельность которого сводилась бы к
Ответ:
возможность такого периодически действующего двигателя противоречит второму закону термодинамики. Второй закон утверждает, что в естественных процессах энтропия всегда увеличивается или остается постоянной, а никогда не уменьшается. Энтропия - это мера беспорядка или хаоса. Устройство, которое бы постоянно работало с той же эффективностью и не требовало бы дополнительного энергетического входа, будучи устроено таким образом, что уменьшало свою энтропию, нарушало бы второй закон термодинамики. Поэтому такой двигатель невозможен.
2) Невозможен процесс, при котором теплота переходила бы от тел более холодных к телам
Ответ:
Этот феномен нарушал бы первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии. Согласно первому закону, энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Поэтому энергия должна переходить от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой, и не наоборот. В натуральных процессах энергия теплоты всегда переходит от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой, что подтверждает этот закон.
3) Невозможен процесс, в результате которого тело могло бы быть охлаждено до
Ответ:
Согласно третьему закону термодинамики, невозможно достичь абсолютного нуля (0 Кельвин или -273,15 градусов Цельсия). Абсолютный ноль является нижней границей температурного шкалы и соответствует наименее возможной форме энергии в системе. Согласно этому закону, приближение к абсолютному нулю требует бесконечного количества времени и энергии. Существует физическая невозможность достичь абсолютного нуля или охлаждения тела до этой температуры в естественных процессах.
В задаче у нас есть стеклянная трубка с ртутным столбом внутри. Мы опустили эту трубку открытой стороной вниз и оставили над поверхностью трубки часть длиной l = 60 см. Затем мы закрыли трубку и погрузили ее еще на а = 30 см.
Нам нужно определить высоту h столба воздуха в трубке.
Для решения этой задачи воспользуемся законом Паскаля, который гласит, что давление, создаваемое на жидкость или газ, передается во всех направлениях одинаково.
Из этого закона следует, что давление в ртутном столбе создается силой давления атмосферы, которая равна н = 760 мм рт. ст. и силой давления столба воздуха внутри трубки.
Чтобы определить высоту h столба воздуха, сначала найдем разность давлений между атмосферой и столбом ртутного столба.
Разность давлений (P) находится по формуле:
P = Pa - Pr
где Pa - атмосферное давление, Pr - давление ртутного столба.
Атмосферное давление дано в мм рт. ст., а для дальнейших расчетов нам понадобится перевести его в паскали (Па).
1 мм рт. ст. = 133.322 Па
Подставим значения в формулу:
Pa = 760 мм рт. ст. * 133.322 Па/1 мм рт. ст. = 101,325 Па
Теперь нам нужно определить давление ртутного столба внутри трубки. Давление в столбе ртути создается силой давления столба ртути и силой давления столба воздуха внутри трубки. Чтобы найти силу давления столба ртути, воспользуемся формулой:
Pr = ρgh,
где ρ - плотность ртути, g - ускорение свободного падения, h - высота ртути.
Плотность ртути (ρ) равна 13,6 г/см3 или 13600 кг/м3, а ускорение свободного падения (g) принимается равным 9,81 м/с2.
Переведем значения и найдем силу давления столба ртути:
ρ = 13600 кг/м3
g = 9,81 м/с2
h = l + a = 60 см + 30 см = 90 см = 0,9 м
Pr = 13600 кг/м3 * 9,81 м/с2 * 0,9 м = 112266 Па
Теперь можем найти разность давлений:
P = 101,325 Па - 112266 Па = -112164 Па
Отрицательное значение разности давлений говорит о том, что давление воздуха в столбе ниже атмосферного давления.
Для определения высоты h столба воздуха в трубке воспользуемся формулой:
P = ρgh,
где P - разность давлений, ρ - плотность воздуха, g - ускорение свободного падения, h - высота столба воздуха.
Плотность воздуха (ρ) принимается равной 1,2 кг/м3.
Подставим значения и найдем высоту столба воздуха:
ρ = 1,2 кг/м3
g = 9,81 м/с2
P = -112164 Па
P = ρgh,
-112164 Па = 1,2 кг/м3 * 9,81 м/с2 * h
h = -112164 Па / (1,2 кг/м3 * 9,81 м/с2) ≈ -9643 м
Получили отрицательное значение высоты, что говорит о том, что воздух из трубки полностью выплеснулся.
Ответ: Высота столба воздуха в трубке (h) равна примерно -9643 м (отрицательное значение указано, чтобы показать, что воздуха в трубке не осталось).
Ответ:
возможность такого периодически действующего двигателя противоречит второму закону термодинамики. Второй закон утверждает, что в естественных процессах энтропия всегда увеличивается или остается постоянной, а никогда не уменьшается. Энтропия - это мера беспорядка или хаоса. Устройство, которое бы постоянно работало с той же эффективностью и не требовало бы дополнительного энергетического входа, будучи устроено таким образом, что уменьшало свою энтропию, нарушало бы второй закон термодинамики. Поэтому такой двигатель невозможен.
2) Невозможен процесс, при котором теплота переходила бы от тел более холодных к телам
Ответ:
Этот феномен нарушал бы первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии. Согласно первому закону, энергия не может быть создана или уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую. Поэтому энергия должна переходить от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой, и не наоборот. В натуральных процессах энергия теплоты всегда переходит от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой, что подтверждает этот закон.
3) Невозможен процесс, в результате которого тело могло бы быть охлаждено до
Ответ:
Согласно третьему закону термодинамики, невозможно достичь абсолютного нуля (0 Кельвин или -273,15 градусов Цельсия). Абсолютный ноль является нижней границей температурного шкалы и соответствует наименее возможной форме энергии в системе. Согласно этому закону, приближение к абсолютному нулю требует бесконечного количества времени и энергии. Существует физическая невозможность достичь абсолютного нуля или охлаждения тела до этой температуры в естественных процессах.