с физикой . По обмотке очень короткой катушки радиусом r = 13 см течет ток силой I = 14,5 А. Сколько витков проволоки N намотано на катушку, если напряженность Н магнитного поля в ее центре равна 1051,4 А/м? Используя закон Био-Савара-Лапласа, выведите индукцию магнитного поля в центре витка, покажите ее на рисунке.

Дано:

m(N2) = 2 г = 2*10^(-3) кг

М(N2) = 28 г/моль = 28*10^(-3) кг/моль

Т = 280 К

R = 8,31 Дж/(моль*К)

Ек - ?

Формула средней кинетической энергии поступательного движения молекулы:

Ек(ср.) = (3/2)kT

Тогда чтобы найти суммарную кинетическую энергию надо умножить энергию одной молекулы на количество молекул:

Ек = Ек(ср.) * N

Найдём количество молекул N из соотношения массы газа m и массы одной молекулы m0:

m = m0*N

N = m/m0

Масса m0 неизвестна, тогда выразим и её - через соотношение молярной массы М и m0:

M = m0*Na, где Na - число Авогадро

m0 = M/Na

Подставляем выражение для m0 в уравнение для N:

N = m/m0 = m/(M/Na) = (m*Na)/M

Теперь подставим это уравнение в формулу для Ек, упростим, перемножив постоянную Авогадро и постоянную Больцмана, и найдём значение:

Ек = Ек(ср.) * N = (3/2)kT * (m*Na)/M = (3*(k*Na)*mT) / (2M)

k*Na = R - универсальная газовая постоянная

Ек = (3*R*mT) / (2M) = (3*8,31*2*10^(-3)*280) / (2*28*10^(-3)) = 3*8,31*10*10^(-3-(-3)) = 3*8,31*10 = 3*83,1 = 249,3 Дж

ответ: 249,3 Дж.

Применение-          На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на высоте  десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на нижних этажах.

Вода в бак водонапорной башни подается насосами