Задача №2 Какое общее количество теплоты выделится при нагревании спирта с начальной температурой 27°С до кипения и для полного его выпаривания, если масса спирта равна 10 кг ? ответ дайте в кДж.

А) Если конденсатор сначала заряжают, а затем отключают от источника напряжения, то неизменным остается заряд q на обкладках, а при увеличении втрое расстояния  изменяется емкость С и напряжение U на нем. Соответственно энергия W=q^2/2C. Так как емкость С=eS/d, C1=eS/d, C2=eS/3d =C1/3, то W2=3W1.
б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3.
W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3,  W1=C*U^2/2.

q1=1,67  нкл

q2= 3,33 нкл

q3 =  -0,67 нкл

r= 20 см = 0.2 м

х - расстояние между 1-3

0.2-х -расстояние между 2-3

k=9*10^9 н*м2/кл2 -постоянная кулона

сила отталкивания положительных зарядов 

f = (k*q1*q2)/r^2 

сила притяжения зарядов 1-3

f13 = (k*q1*q3)/х^2 

сила притяжения зарядов 2-3

f23 = (k*q2*q3)/(0.2-х)^2

условие равновесия

f = f13 + f23

(k*q1*q2)/r^2 =(k*q1*q3)/х^2 +(k*q2*q3)/(0.2-х)^2

q1*q2/r^2 =q1*q3/х^2 +q2*q3/(0.2-х)^2=|q3|*(q1/х^2 +q2/(0.2-х)^2)

1.67*3.33/0.2^2 =|-0.67|(1.67/x^2+3.33/(0.2-х)^2)

x=-0.0990 м = 10 см

х=0.33 м       = 33 см

расстояние от q1 до q3

или влево 10 см         схема расположения зарядов  

или вправо 33 см     схема расположения зарядов