Вопрос задан 15.10.2025 в 20:41. Предмет Физика. Спрашивает Кусь Диана.

В сосуде объемом V=30 л содержится идеальный газ при температуре 0 °С. После того как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на DP=0,78 атм без изменения температуры. Найти массу выпущенного газа. Плотность данного газа при нормальных условиях считать равной 1,3·10-3 кг/л. 259. Два шарика с зарядами q1=7 нКл и q2=15 нКл находятся на расстоянии r1=40 см. Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить их до расстояния r2=25 см? 309. По изолированному кольцевому проводнику радиусом 20 см течет ток силой 10 А. Перпендикулярно плоскости кольца проходят два длинных провода с токами силой 10 и 20 А так, что они касаются кольца в точках, лежащих на противоположных концах диаметра. Определить индукцию в центре кольца, когда токи текут в одинаковых или в противоположных направлениях

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Podnarcote Cate.

Вот как я бы решил эти задачи.

1) Газ в сосуде (V = 30 л, T = 0 °C, падение давления ΔP = 0,78 атм). Найти массу выпущенного газа, если ρ₀ (н.у.) = 1,3·10⁻³ кг/л.

При постоянных V и T: PnP \propto n. Сколько «ушло» вещества:

Δn=ΔPVRT.\Delta n=\frac{\Delta P\,V}{R T}.

Масса: m=Δnμm=\Delta n\,\mu. А μ\mu выразим через плотность при н.у.:

ρ0=μP0RT0    μ=ρ0RT0P0.\rho_0=\frac{\mu P_0}{R T_0}\;\Rightarrow\;\mu=\rho_0\frac{R T_0}{P_0}.

Так как T=T0=273,15КT=T_0=273{,}15\,\text{К}, получаем простой результат

m=ρ0VΔPP0.m=\rho_0 V\,\frac{\Delta P}{P_0}.

Подставим (в литрах и кг/л):

m=1,3103кгл30л0,78=0,03042кг30,4г.m=1{,}3\cdot 10^{-3}\,\frac{\text{кг}}{\text{л}}\cdot 30\,\text{л}\cdot 0{,}78 =0{,}03042\,\text{кг}\approx 30{,}4\,\text{г}.

Ответ: m3,04102кгm \approx 3{,}04\cdot10^{-2}\,\text{кг} (≈ 30 г).


259) Работа, чтобы сблизить заряды q1=7нКлq_1=7\,\text{нКл} и q2=15нКлq_2=15\,\text{нКл} от r1=40смr_1=40\,\text{см} до r2=25смr_2=25\,\text{см}.

Работа внешних сил равна приращению потенциальной энергии:

A=ΔU=kq1q2 ⁣(1r21r1).A=\Delta U=k\,q_1 q_2\!\left(\frac{1}{r_2}-\frac{1}{r_1}\right).

Переведём в СИ: q1=7109Клq_1=7\cdot10^{-9}\,\text{Кл}, q2=15109Клq_2=15\cdot10^{-9}\,\text{Кл}, r1=0,40мr_1=0{,}40\,\text{м}, r2=0,25мr_2=0{,}25\,\text{м}; k=8,99109k=8{,}99\cdot10^{9}.

1r21r1=42,5=1,5м1,\frac{1}{r_2}-\frac{1}{r_1}=4-2{,}5=1{,}5\,\text{м}^{-1}, A=8,99109(7109)(15109)1,51,42106Дж.A=8{,}99\cdot10^{9}\cdot(7\cdot10^{-9})(15\cdot10^{-9})\cdot1{,}5 \approx 1{,}42\cdot10^{-6}\,\text{Дж}.

Ответ: A1,42μДжA \approx 1{,}42\,\mu\text{Дж}.


309) Индукция в центре кольца (R = 20 см, ток в кольце I ⁣к=10АI_{\!\text{к}}=10\,\text{А}). Два длинных провода проходят перпендикулярно плоскости кольца и касаются его в концах диаметра; по ним текут токи 10 А и 20 А. Найти BB в центре при одинаковых и противоположных направлениях токов в этих проводах.

Суммарное поле — векторная сумма:

  • от кольца (вдоль оси, перпендикуляр к плоскости):

B ⁣к=μ0I ⁣к2R=4π1071020,20=π105Т3,14105Т;B_{\!\text{к}}=\frac{\mu_0 I_{\!\text{к}}}{2R} =\frac{4\pi\cdot10^{-7}\cdot10}{2\cdot0{,}20} =\pi\cdot10^{-5}\,\text{Т}\approx 3{,}14\cdot10^{-5}\,\text{Т};

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос