По горизонтально розташованому провіднику завдовжки 20 см і масою 4 г проходить струм силою 10 А. Визначити індукцію (модуль і напрям) магнітного поля, в якому треба розмістити провідник, щоб сила тяжіння зрівноважилася силою Ампера.
1) Воспользуемся законом Дальтона (парциальное давление каждого газа в смеси) именно по такой формуле мы найдем давлений каждого газа в смеси:
p = p₁ + p₂ - Закон Дальтона (1)
2) Для нахождения давлений газов в смеси используется по формуле Менделеева-Клайперона, именно по таким формулам мы получим формулы про давлений газов, а потом подставим в формулу (1), и тогда мы получим нахождение количества вещества у азота:
p₁×V = n(H₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у водорода
p₂×V = n(N₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у азота
Следовательно:
p₁ = (n(H₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у водорода
p₂ = (n(N₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у азота
Следовательно:
p = (n(H₂)×R×T)/V + (n(N₂)×R×T)/V | × V
p×V = (n(H₂)×R×T) + (n(N₂)×R×T)
p×V = (n(H₂) + n(N₂))×R×T | : R×T
(p×V)/(R×T) = (n(H₂) + n(N₂))
n(N₂) = (p×V)/(R×T) - n(H₂) - количества вещества у азота
Сопротивление первой лампы: R₁ = U₁/I₁ = 220/0,182 = 1209 (Ом) второй лампы: R₂ = U₂/I₂ = 4/0,25 = 16 (Ом) (Сопротивление, понятное дело, в нагретом состоянии..)
Общее сопротивление при последовательном подключении: R = R₁+R₂ = 1225 (Ом)
Общий ток при подключении в сеть 220В: I = U₁/R = 220/1225 ≈ 0,18 (A)
Распределение напряжений на лампах: U₁ = I * R₁ = 0,18*1209 = 217,62 (B) U₂ = I * R₂ = 0,18*16 = 2,88 (B)
Таким образом, при последовательном подключении этих ламп в сеть 220 В получим почти полный накал у 40-ваттной лампочки и 70% накал у маленькой лампочки.
Общее сопротивление при последовательном подключении: R = R₃+R₂ = 489 + 16 = 505 (Ом) Ток, проходящий через лампы: I = U₁/R = 220/505 = 0,436 (A) Распределение напряжений на лампах: U₃ = I * R₃ = 0,436*489 = 213 (B) U₂ = I * R₂ = 0,436*16 ≈ 7 (B) Таким образом, 100-ваттная лампа сможет работать почти в полный накал, а маленькая лампочка, скорее всего, сгорит, т.е. сработает как предохранитель.
Дано:
V = 20 л = 2×10⁻² м³
n(H₂) = 4 моля
T = 360 К
p = 1,2 МПа = 1,2×10⁶ Па
R = 8,31 Дж/(моль×К)
Найти:
n(N₂) - ?
1) Воспользуемся законом Дальтона (парциальное давление каждого газа в смеси) именно по такой формуле мы найдем давлений каждого газа в смеси:
p = p₁ + p₂ - Закон Дальтона (1)
2) Для нахождения давлений газов в смеси используется по формуле Менделеева-Клайперона, именно по таким формулам мы получим формулы про давлений газов, а потом подставим в формулу (1), и тогда мы получим нахождение количества вещества у азота:
p₁×V = n(H₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у водорода
p₂×V = n(N₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у азота
Следовательно:
p₁ = (n(H₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у водорода
p₂ = (n(N₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у азота
Следовательно:
p = (n(H₂)×R×T)/V + (n(N₂)×R×T)/V | × V
p×V = (n(H₂)×R×T) + (n(N₂)×R×T)
p×V = (n(H₂) + n(N₂))×R×T | : R×T
(p×V)/(R×T) = (n(H₂) + n(N₂))
n(N₂) = (p×V)/(R×T) - n(H₂) - количества вещества у азота
n(N₂) = (1,2×10⁶ Па × 2×10⁻² м³)/(8,31 Дж/(моль×К) × 360 К) - 4 моль = (1,2×10⁶ Н/м² × 2×10⁻² м³)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ Н×м)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ (кг×м)/с² × м)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ (кг×м²)/с²)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ Дж)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (24000 Дж)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль ≈ 8 моль - 4 моль = 4 моль
ответ: n(N₂) = 4 моля
P₂ = U₂*I₂ => I₂ = P₂/U₂ = 1/4 = 0,25 (A)
Сопротивление первой лампы: R₁ = U₁/I₁ = 220/0,182 = 1209 (Ом)
второй лампы: R₂ = U₂/I₂ = 4/0,25 = 16 (Ом)
(Сопротивление, понятное дело, в нагретом состоянии..)
Общее сопротивление при последовательном подключении:
R = R₁+R₂ = 1225 (Ом)
Общий ток при подключении в сеть 220В:
I = U₁/R = 220/1225 ≈ 0,18 (A)
Распределение напряжений на лампах:
U₁ = I * R₁ = 0,18*1209 = 217,62 (B)
U₂ = I * R₂ = 0,18*16 = 2,88 (B)
Таким образом, при последовательном подключении этих ламп в сеть
220 В получим почти полный накал у 40-ваттной лампочки и 70% накал у маленькой лампочки.
Если 40-ваттную лампу заменить на 100-ваттную:
Ток: I₃ = P₃/U₁ = 100/220 = 0,45 (A)
Сопротивление: R₃ = U₁/I₃ = 220/0,45 = 489 (Ом)
Общее сопротивление при последовательном подключении:
R = R₃+R₂ = 489 + 16 = 505 (Ом)
Ток, проходящий через лампы:
I = U₁/R = 220/505 = 0,436 (A)
Распределение напряжений на лампах:
U₃ = I * R₃ = 0,436*489 = 213 (B)
U₂ = I * R₂ = 0,436*16 ≈ 7 (B)
Таким образом, 100-ваттная лампа сможет работать почти в полный накал, а маленькая лампочка, скорее всего, сгорит, т.е. сработает как предохранитель.