Часть 2. Выполните практическое задание

3. Задача на определение энергии связи атомных ядер.

Определить энергию связи ядра атома алюминия.

AL (m_p=1,673^.10^-27 кг, m_n=1,675^.10^-27 кг, c=3^.10⁸м/с, М_я=26,98154^.1,67.10^-27кг.)

Дано

А=27

Z=13

m_p=1,673^.10^-27 кг

m_n=1,675^.10^-27 кг

c=3^.10⁸м/с

М_я=26,98154^.1,67.10^-27кг

Найти Есв-?

Решение

A=Z+N

N=A-Z=27-13=14

Есв=(Z* m_p+N* m_n- М_я)*c²=

=(13*1,673^.10^-27+14*1,675^.10^-27-26,98154^.1,67.10^-27)*(3*10⁸)² =

= (21,749+23,45-45,059172)*10^-27*9*10¹⁶=0,139828*9*10^-11=1,258452*10^-11Дж

Билет № 5

1. Принцип действия теплового двигателя. Кпд теплового двигателя.

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую.

Тепловые двигатели: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбина, реактивный двигатель. ДВС распространенный вид теплового двигателя. Название произошло от того, что топливо в нем сгорает прямо в цилиндре. Один рабочий цикл происходит за четыре такта (впуск, сжатие, рабочий такт, выпуск), поэтому такие двигатели называют четырехтактными.

Конструктивные особенности разных двигателей различны, так в паровой турбине на вал насажен диск с лопатками, около лопаток расположены трубы – сопла, в которые поступает пар из котла, то есть в турбине нет цилиндра, поршня, впускного и выпускного клапанов, коленчатого вала, шатуна, маховика – части ДВС.

Л юбой тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела, холодильника, тела, механическая энергия которого меняется. Газ или пар, который является рабочим телом, получает некоторое количество теплоты, расширяется и совершает работу за счет своей внутренней энергии. С отработанным паром или выхлопными газами часть энергии передается атмосфере – холодильнику.

Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя, называют КПД.

КПД= =

А_п = Q₁-Q₂

КПД ДВС 20%-40%, паровых турбин выше 30%.

В результате непрерывного развития энергетики, автомобильного транспорта увеличивается отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду. Поэтому необходимо решить проблемы усовершенствования автомобильных двигателей, использование в качестве топлива водорода.

В результате непрерывного развития энергетики, автомобильного транспорта увеличивается отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду. Поэтому необходимо решить проблемы усовершенствования автомобильных двигателей, использование в качестве топлива водорода.

2. Магнитное поле. Свойства магнитного поля.

Магнитное поле – это особая форма материи, которая создается магнитами, проводниками с током (движущимися заряженными частицами) и которую можно обнаружить по взаимодействию магнитов, проводников с током (движущихся заряженных частиц).

О пыт Эрстеда

Первыми экспериментами (проведены в 1820 г.), показавшими, что между электрическими и магнитными явлениями имеется глубокая связь, были опыты датского физика Х. Эрстеда.

Магнитная стрелка, расположенная вблизи проводника, поворачивается на некоторый угол при включении тока в проводнике. При размыкании цепи стрелка возвращается в исходное положение.

Из опыта Г. Эрстеда следует, что вокруг этого проводника существует магнитное поле.

Опыт Ампера Два параллельных проводника, по которым протекает электрический ток, взаимодействуют между собой: притягиваются, если токи сонаправлены, и отталкиваются, если токи направлены противоположно. Это происходит из-за взаимодействия возникающих вокруг проводников магнитных полей.

Свойства магнитного поля

1. Материально, т.е. существует независимо от нас и наших знаний о нём.

2. Создаётся магнитами, проводниками с током (движущимися заряженными частицами)

3. Обнаруживается по взаимодействию магнитов, проводников с током (движущихся заряженных частиц)

4. Действует на магниты, проводники с током (движущиеся заряженные частицы) с некоторой силой

5. Никаких магнитных зарядов в природе не существует. Нельзя разделить северный и южный полюсы и получить тело с одним полюсом.

6. Причина, вследствие которой тела обладают магнитными свойствами, была найдена французским учёным Ампером. Ампер выдвинул заключение - магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него.

Эти токи представляют собой движение электронов по орбитам в атоме.

Если плоскости, в которых циркулируют эти токи, расположены беспорядочно по отношению друг к другу вследствие теплового движения молекул, составляющих тело, то их взаимодействия взаимно компенсируются и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает.

И наоборот: если плоскости, в которых вращаются электроны, параллельны друг другу и направления нормалей к этим плоскостям совпадают, то такие вещества усиливают внешнее магнитное поле.

7. Магнитные силы действуют в магнитном поле по определенным направлениям, которые называют магнитными силовыми линиями. С их помощью можно удобно и наглядно показывать магнитное поле в том или ином случае.

Ч тобы более точно изобразить магнитное поле, условились в тех местах, где поле сильнее, показывать силовые линии расположенными гуще, т.е. ближе друг к другу. И наоборот, в местах, где поле слабее, показывают силовые линии в меньшем количестве, т.е. расположенными реже.

8. Магнитное поле характеризует вектор магнитной индукции.

Вектор магнитной индукции — векторная величина, характеризующая магнитное поле.

Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса свободной магнитной стрелки в данной точке.

Направление вектора индукции поля и силы тока I связаны «правилом правого винта (буравчика)»:

е сли ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца его рукоятки в данной точке совпадет с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.