Решение:

Молярные теплоемкости  и  в изохорном и изобарном процессах соответственно равны:  и . Сравним: . Сумма числа степеней свободы  может быть представлена как   ; где  число степеней свободы поступательного движения   ;  число степеней свободы вращательного движения, которое может быть равно ;  – число степеней свободы колебательного движения, минимальное количество которых равно 1 (см. рис.). Следовательно,  и   .

40.

Чтобы расплавить некоторую массу меди, требуется большее количество теплоты, чем для плавления такой же массы цинка, так как удельная теплота плавления меди в 1,5 раза больше, чем цинка  ( Дж/кг,    Дж/кг). Температура плавления меди примерно в 2 раза выше температуры плавления цинка ( , ). Разрушение кристаллической решетки металла при плавлении приводит к возрастанию энтропии. Если энтропия цинка увеличилась на , то изменение энтропии меди составит …

Решение:

В термодинамике изменение энтропии определяется формулой , где  – количество теплоты, полученное системой при температуре . Пусть изменение энтропии при плавлении цинка , тогда энтропия меди при ее плавлении возрастет на . Найдем отношение . Следовательно, .

41.

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

Введите ответ:

Решение:

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

42.

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 нуля сквозь ...

		поверхности S2 и S3
		поверхность S2
		поверхность S1
		поверхность S3

Решение:

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.

43.

Круглосуточно горящая в течение года лампочка мощностью 40Вт в подъезде вашего дома при тарифе 2 руб. за 1 кВт∙ч обходится в______рубля.  Ответ округлите до целых.

Введите ответ:

Решение:

Работа электрического тока связана с потребляемой мощностью и временем соотношением: . Учитывая тариф, получаем ответ: 700,8 руб. ≈ 701 руб.

44.

Магнитный момент  контура с током ориентирован в однородном внешнем магнитном поле  так, как показано на рисунках. Положение контура устойчиво и момент сил, действующих на него, равен нулю в случае …

Решение:

Вращающий момент, действующий на контур с током в магнитном поле, равен векторному произведению магнитного момента  контура и магнитной индукции  поля, т.е. . Модуль вращающего момента равен , где α – угол между векторами  и . Из этой формулы следует, что вращающий момент равен нулю и контур с током находится в равновесии в однородном магнитном поле в двух случаях: если вектор  сонаправлен  вектору  (α=0) и если вектора  и  направлены в противоположные стороны (α=π). В первом случае равновесие рамки – устойчивое, т.к. при отклонении контура из положения, в котором α=0, возникает момент  сил Ампера, возвращающих контур в положение равновесия. Во втором случае контур находится в неустойчивом равновесии, т.к. при любом отклонении его от этого положения возникает момент  сил Ампера, который вызывает дальнейшее отклонение контура от положения α=π. Итак, положение рамки устойчиво и момент сил, действующих на нее, равен нулю в случае, показанном на рис.

45.

На рисунке показана зависимость силы тока i, протекающего в катушке индуктивности, от времени t. Изменение возникающей в катушке ЭДС самоиндукции  от времени правильно изображено на рисунке …