Физика / Контрольная№3

Контрольная №3.

Вариант №20.

0. Воспользовавшись значением постоянной Авогадро, определить массу молекулы углекислого газа.

Решение:

Молярная масса по определению М=m₀xN_a. Где N_a=610²³ моль^-1

Таким образом, масса молекулы СО m_0CO=M_CO/Na=2810^-3/610²³ =4,6710^-26 кг

Ответ: 4,6710^-26 кг

0. При изохорическом нагревании кислорода объемом 50 л давление изменилось на 0,5 мПа. Найти количество теплоты, сообщенное газу.

Решение:

Q=c_VΔT

Т.к. PV=RT и V₁=V₂, то ΔPV=RΔT, ΔT= ΔPV/R

Q=c_VΔPV/R

c_V=R/(-1), где показатель адиабаты для кислорода _О2=1,398

Т.о. Q= ΔPV/(_О2-1)

Q=0,510^-35010^-3/(1,398-1)=6,28110^-5 Дж

Ответ: 6,28110^-5 Дж

0. Кислород нагревается изобарически при 80 кПа. Его объем увеличивается от 1 до 3 м3. Найти изменение внутренней энергии.

Решение:

ΔU=i/2RΔT, где i=5 для 2-х атомной молекулы.

Т.к. PV=RT и P₁=P₂, то PΔV=RΔT, ΔT= PΔV/R

Т.о. ΔU=5/2RΔT=5/2PΔV=5/28010³2=410⁵ Дж

Ответ: 410⁵ Дж

3) В ходе цикла Карно газ получил 300кДж тепла. Температура нагревателя 450К, а холодильника 280К. Определить работу цикла.

Решение:

В цикле Карно А=(Тн – Тх)Q/Тн

А=(450 – 280) 30010³ /450=1,13310⁵ Дж

Ответ: 1,13310⁵ Дж

4. Кислород массой 0,2 кг изобарически нагревают от 300 до 400 К. Найти изменение энтропии.

Решение: ΔS=C_pln(T₂/T₁)= m/M R_О2/(_О2-1) ln(T₂/T₁),

т.к. C_p= R_О2/(_О2-1), где показатель адиабаты для кислорода _О2=1,398.

Т.о.

ΔS=52,483 Дж/К

Ответ: 52,483 Дж/К

5) Расстояние между разноимёнными зарядами по 10^-8 Кл равно 10 см. В точке, отстоящей от обоих зарядов на 10 см, найти потенциал.

Решение: По принципу суперпозиции запишем потенциал для точки в пространстве:

Так как точка равноудалена от обоих зарядов и они имеют разные знаки, сумма отношений зарядов к расстояниям даст 0. Соответственно потенциал в этой точке будет равен нулю.

Ответ: 0.

Два резистора подключены последовательно к источнику тока. Напряжение на первом резисторе 40В, сопротивление второго 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 600Вт. Найти:

6) силу тока в цепи

Решение:

Подставляем значение и получаем квадратное уравнение:

, или

Решая уравнение, получаем I=6А

Ответ: 6А.

7) ЭДС источника (внутренним сопротивлением пренебречь)

Решение: ЭДС источника определяется формулой

=100В.

Ответ: 100В.

По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми d= 10 см, в одном направлении текут одинаковые токи 10А.

8) В точке, удалённой от каждого провода на расстояние 5 см, найти магнитную индукцию.

Решение: Магнитная индукция определяется по формуле:

, направление вектора магнитной индукции определяется по правилу буравчика. Так как вектора магнитной индукции, порождённые током, протекающим в проводниках в одном направлении будут противоположно направлены, значения токов и расстояния от проводников до точки одинаковы, то векторное сложение даст нулевую магнитную индукцию.

Ответ: 0.