В воздушном шарике находится одноатомный идеальный газ. Газ расширяется от объема V1 до объема V2, при этом его давление меняется по закону . Найти работу, совершенную газом в этом процессе. p0 = 2105 Па; V1= 1 м3; V2=2 м3.
а) 1,7 МДж; б) 2,1 МДж; в) 2,6 МДж; г) 3,4 МДж; д) 4,5 МДж;
Решение: (-12,8+9,6):2=-1,6 нКл.
Смысл:
Шарик имеет заряд отрицательный, значит у него лишние электроны.
У второго положительный заряд, электронов не хватает.
Приводим в соприкосновение шарики.
-9,6 нКл переходят на второй шарик, где их не хватает, чтобы атомы опять стали нейтральными.
Но остается еще заряд в -3,2 нКл. Так как шарики соприкасаются, а электроны отталкиваются, они распределяются по поверхностям шариков поровну, т.к. шарики одинаковые. В итоге каждый шарик имеет заряд по -1,6 нКл. Это на уровне 8 кл.
Поэтому каждая молекула стремится вжаться внутрь капли.
А это означает, что капля принимает форму с наименьшей поверхностью - шар.
И поверхность эта давит внутрь капли с какой-то силой - это и есть сила поверхностного натяжения.