Решите 3 задачи: 1)Заряд q равномерно распределен по объему шара радиусом R из непроводящего материала. Найдите напряженность поля на расстоянии r от центра; постройте график зависимости Е от r. Диэлектрическая проницаемость шара равна e = 5, шар окружен воздухом.
2)Точечные заряды q1 = –17 нКл и q2 = +20 нКл находятся от точечного заряда q3 = +30 нКл соответственно на расстоянии l1 = 4,0 см и l2 = 10,0 см, как показано на рис. 6. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы поменять местами заряды q3 и q2? Заряды находятся в вакууме.
3)Два одинаковых конденсатора по 2,0 мкФ зарядили соответственно до 100 и 200 В, потом соединили между собой противоположно заряженные пластины. Какая и в виде чего при этом выделится энергия?
В данной задаче рассматривается 4 процесса: 1. Нагревание льда, 2. Плавление льда, 3. Нагревание воды, 4. Парообразование воды. Количество теплоты при нагревании находят по формуле:
Q=cm(t2-t1). Подставим числа и получим:
Q1=4200×2,5(0-(-20))=210000 Дж. Q при плавлении находят так:
Q=лямбда (буква)m. Лямбда - удельная теплота плавления=3,4×10^5 Дж/кг. Подcтавим числа:
Q2=3,4×10^5×2,5=8,5×10^5 Дж/кг. При нагревании используем первую формулу и получим:
Q3=4200×2,5×(100-0)=1050000 Дж. Для парообразоаания необходимм формула:
Q=lm. l - удельная теплота плавления=2,3×10^6 Дж/кг. Найдём по формуле Q:
Q4=2,3×10^6×2,5=5,75×10^6 Дж. Найдём общее Q:
Q=Q1+Q2+Q3+Q4
Q=210000+850000+1050000+5750000=7860000. Это ответ, выразим его в МДж:
ответ: Q=5,75 МДж.
Частицы в камне относительно друг друга не передвинулись при подъеме, сл-но потенциальная энергия взаимодействия частиц не изменилась. Температура камня не изменилась, сл-но и кинетическая энергия частиц не изменилась. Вывод - внутренняя энергия камня не изменилась.