ᅠ
Просветленный
(24751)
1 неделю назад
Для решения первой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа \(P_1V = nRT_1\) для начального состояния (до нагрева и герметизации, при атмосферном давлении \(P_1\)), и уравнением \(P_2V = nRT_2\) для состояния после охлаждения (после герметизации и охлаждения до \(T_2\)), где \(P_2 = 0.75P_1\) (снижение давления на 25%), \(V\) – объем баллона, \(n\) – количество вещества, \(R\) – универсальная газовая постоянная, \(T_1\) и \(T_2\) – температуры в Кельвинах.
Поскольку объем и количество вещества постоянны, можно записать отношение:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
\]
Подставляя \(P_2 = 0.75P_1\) и \(T_2 = 270 K\), получаем:
\[
\frac{P_1}{T_1} = \frac{0.75P_1}{270}
\]
Отсюда для \(T_1\):
\[
T_1 = 270 K \cdot 0.75 = 202.5 K
\]
Однако, в решении была допущена ошибка в упрощении выражения. Правильная коррекция ведет к:
\[
T_1 = \frac{270}{0.75} = 360 K
\]
Таким образом, баллон был нагрет до 360 K.
Для второй задачи:
Задача с резисторами и конденсатором требует уточнения о том, как они соединены для вычисления общего сопротивления. Однако, если предположить, что нужно найти работу по зарядке конденсатора, формула работы зарядки конденсатора \(W = \frac{1}{2}CU^2\) не требует знания сопротивления цепи. Вместо этого нужно знать напряжение на конденсаторе. Напряжение (\(U\)) можно найти через заряд (\(Q\)) и емкость (\(C\)), используя формулу \(Q = CU\).
Дано:
- \(C = 2 \mu F = 2 \times 10^{-6} F\)
- \(Q = 10 \mu C = 10 \times 10^{-6} C\)
Ищем \(U\):
\(U = \frac{Q}{C} = \frac{10 \times 10^{-6} C}{2 \times 10^{-6} F} = 5 V\)
Подставляем в формулу работы:
\(W = \frac{1}{2}CU^2 = \frac{1}{2} \times 2 \times 10^{-6} F \times (5 V)^2 = 25 \times 10^{-6} J = 25 \mu J\)
Так как работа источника тока связана с зарядом конденсатора, прямой расчет работы источника тока на основе данных о времени и сопротивлении без учета напряжения или тока в цепи не представляется возможным. Работа, указанная здесь, относится к энергии, запасенной в конденсаторе, не учитывая общей работы источника за 2 минуты. Для вычисления работы источника тока необходимы дополнительные данные.
Геннадий Долгов
Гуру
(4663)
1 неделю назад
№2
Напряжение на конденсаторе (такое же и на R2 и R3)
U2=q/C=10/2=5 B
Эквивалентное сопротивление R23=6*3/(6+3)=2 Ом
Ток при этом составит I=5/2=2.5 A
Падение напряжения на R1 и внутреннем сопротивлении r источника будет U1=I*(R1+r)=2.5*8=20 B
ЭДС источника e=U1+U2=25 B
Работа U*I*t=25*2.5*2*60= ?? в Дж
Работой, затраченной на заряд конденсатора пренебрегаем, т.к. заряд слишком малый.