Задание № 17

Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты  . На увеличение внутренней энергии газа  расходуется часть теплоты  , равная (в процентах) …

Используя первое начало термодинамики для изобарического процесса, можно определить  , где  количество теплоты, сообщенное газу,  увеличение внутренней энергии газа,  работа, совершенная газом. Для изобарного процесса  ,  , где  число молей газа,   изменение температуры газа,  молярные теплоемкости при постоянном давлении, при постоянном объеме.  , где   сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы. Для одноатомного газа   (3 поступательные степени свободы), следовательно,  .

Задание № 18

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе …

Адиабатные процессы происходят без теплообмена с окружающей средой, т.е. система не получает тепла и не отдает его,  . Так как изменение энтропии определяется как   ,  следовательно, при адиабатном процессе энтропия остается постоянной.  При адиабатном расширении  газ совершает работу за счет уменьшения внутренней энергии:   ,  температура газа уменьшается.  Адиабатное расширение происходит на этапе  2 – 3.

Задание № 19

На рисунке показана зависимость силы тока i, протекающего в катушке индуктивности, от времени t. 

ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока i в контуре:  , где L – индуктивность контура. Следовательно:  1) если сила тока не изменяется со временем, т.е. i = const, то ;  2) если сила тока возрастает, т.е.  >0, то  <0;  3) если сила тока убывает, т.е.  <0, то  >0; 4) если сила тока I изменяется со временем по линейному закону, т.е.  , то   = const, т.к. в этом случае   = const. Поэтому зависимость возникающей в катушке ЭДС самоиндукции   от времени правильно изображено на рисунке

Задание № 20

Уравнения Максвелла являются основными законами классической макроскопической электродинамики, сформулированными на основе обобщения важнейших законов электростатики и электромагнетизма. Эти уравнения в интегральной форме имеют вид: 1) , 2) , 3) , 4) . Второе уравнение Максвелла является обобщением …

Максвелл обобщил закон полного тока в среде  , предположив, что переменное электрическое поле, так же как и электрический ток, является источником магнитного поля. Максвелл ввел в рассмотрение новую физическую величину, названную им током смещения, причем плотность тока смещения равна  .

Задание № 21

Удельное сопротивление проводника из стали  , концентрация электронов проводимости  . Скорость упорядоченного движения (дрейфа) электронов в стальном проводнике в мм/с при напряженности поля 0,96 В/м равна …

Скорость упорядоченного движения носителей тока связана с плотностью тока соотношением:  . Используя закон Ома в дифференциальной форме,  , получаем:  . Отсюда  .

Задание № 22

Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S₁, S₂ и S₃, причем поверхность S₃ охватывает поверхность S₂, которая в свою очередь охватывает поверхность S₁ (рис.). Поток напряженности электростатического поля отличен от нулясквозь ...

Согласно теореме Остроградского – Гаусса, поток напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен отношению алгебраической суммы электрических зарядов, охватываемых этой поверхностью, и электрической постоянной  , т.е.  . Из условия видим, что   только для поверхности S₁, поэтому поток напряженности электростатического поля отличен от нуля сквозь поверхность S₁.