На горизонтально отклоняющие пластины подано гармонически изменяющееся напряжение с амплитудой А (В), а на вертикально отклоняющие пластины подано постоянное напряжение величиной В (В). Ручки коэффициентов усиления (чувствительность) по осям Y и X (В/дел) соответственно равны К1 и К2. Объясните что увидим на экране осциллографа и определите координаты этого объекта в зависимости от полярности постоянного напряжения.
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.
1 а.е.м = 1,66*10^-27 кг
масса ядра гелия(He) = 4,0026 а.е.м
масса одного протона (P)= 1,00728 а.е.м
масса одного нейтрона (N)= 1.00866 а.е.м
Дефект массы ядра равен
Δm=P*2+N*2-He=2,01456+2,01732-4,0026=0,02928 а.ем
Переведем из а.е.м в кг
0,02928*1,66*10^-27=4,86048*10^-29 кг
Энергия связи в одном ядре гелия (энергия которая выделяется при слиянии нейтронов и протонов в один атом гелия)
Е=Δm*c^2=437,4432*10^-14 Дж
2)Находим число атомов гелия в 1г
N=
3) Находим энергию которая выделится при слиянии протонов и нейтронов для создания 1 г гелия, умножив число атомов гелия на энергию которая выделяется при слиянии нейтрона и протона в один атом гелия
Е=1,504*10^23*4,86048*10^-29=7,31*10^-6 Дж