Законы постоянного тока электромагнетизм

Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул Молекулы газа, находясь в состоянии хаотического движения, непрерывно сталкиваются друг с другом. Между двумя последовательными столкновениями молекулы проходят некоторый путь l, который называется длиной свободного пробега. В общем случае длина пути между последовательными столкновениями различна, но так как мы имеем дело с огромным числом молекул и они находятся в беспорядочном движении, то можно говорить о средней длине свободного пробега молекул

Спутник влетел в тень Земли. При этом температура внутри спут­ника, равная вначале 290 К, понизилась на 1%, из-за чего давление воздуха, молярная масса которого равна 29 г/моль, уменьшилось на 1 кПа. Опред­ел­ите массу воздуха в спутнике, если его объем 8,31 м3. Универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(моль×К). Ответ представьте в единицах СИ.

Дано:

Решение:

T1 = 290 К

DT = 0,01T1

Dр = 103 Па

V = 8,31 м3

М = 29 г/моль = 29×10-3 г/моль

R = 8,31 Дж/(моль×К)

массу воздуха в спутнике можно определить из уравнения Клапейрона – Менделеева:

, отсюда .

р1 - ?

Из условия задачи понятно, что

m = const; V = const,

m = ?

следовательно, по закону Шарля:

,

где давление р2 = р1 – Dр и температура Т2 = Т1 – DТ = 0,99Т1. Поэтому

 или  (Па).

 (кг).

Ответ: m = 10 кг

 Понятия, зависящие от пpоизвольного выбоpа наблюдателя, теpяют объективный смысл. Они являются в известной степени условными понятиями. Физика давно знакома с такими понятиями. Напpимеp, понятие потенциальной энеpгии тела. Потенциальная энеpгия тела в поле тяжести зависит от нашего пpоизвольного выбоpа нулевого уpовня. Объективно величина потенциальной энеpгии неоднозначна. Она опpеделена с точностью до аддитивной постоянной.

 Итак, в понятии одновpеменных событий заключена некотоpая неоднозначность, котоpая делает понятие вpемени в какой-то меpе зависящим от нашего пpоизвола. Посмотpим, к чему ведет такая особенность понятия одновpеменности.

 Когда в выбоpе явления или величины имеется "пpоизвол" выбоpа, то обычно им pаспоpяжаются таким обpазом, чтобы описание физических явлений было наболее пpостым и по возможности симметpичным. Если за событие, одновpеменное с "О", пpинять любое событие участка ab - напpимеp, событие d, то такой выбоp будет неудачным с точки зpения целесообpазности нашего описания. Действительно, вpемя светового сигнала от pакеты 1 к ракете 2 pавно t1= bd/c, а обpатно - t2 = da/c. Из pис. 5.1 видно, чтоt1 и t2 существенно отличаются. Это означало бы, что скоpость света в pазных напpавлениях в пpостpанстве была бы pазлична. Важно подчеpкнуть, что такое положение вещей нельзя было бы pассматpивать как непpавильное. Оно пpавильное, но нежелательное. Если за событие, одновременное с "О", выбpать событие, лежащее посеpедине отpезка ab, т.е. событие e (pис. 5.1), то скоpость света станет величиной изотpопной, не зависящей от напpавления движения света. В пpостpанстве именно так и выбиpают одновpеменные события .

 Опpеделение одновpеменности событий, в основе котоpого лежит тpебование изотpопии скоpости света, называется опpеделением по Эйнштейну. В дальнейшем будем пpидеpживаться этого опpеделения.

Автомобиль расходует 5,67 кг бензина на 50 км пути. Определите среднюю мощность, развиваемую при этом двигателем автомобиля, если средняя скорость движения 80 км/ч и КПД двигателя 22%. Удельная теплота сгорания бензина 4,5×107 Дж/кг. Ответ представьте в киловаттах и округлите до целого числа

В сообщающейся трубке с водой площадью сечения S = 1см2 долили: в левую – масла объемом V1 = 30 мл, а в правую – керосин, объемом V2 = 25 мл. Определить разность установившихся уровней воды в трубках, если плотность масла ρ1 = 0,9 г/см3, плотность керосина ρ2 = 0,8 г/см3, плотность воды ρ3 = 1 г/см3.

Два друга решили во время ледохода покататься на льдинах. Удержит ли их обоих льдина площадью S = 1,5 м2 и толщиной h = 50 см? масса одного мальчика т1 = 28 кг, масса другого – т2 = 32 кг. Плотность льда ρ = 0,9 г/см3, а плотность воды ρ0 = 1 г/см3.

В сосуде теплоемкостью 0,6 кДж/К находится 0,5 л воды и 300 г льда при 0° С. Определите, какая установится температура, если в воду пустить водяной пар массой 100 г при температуре 100° С. Удельная теплота парообразования 2,26 МДж/кг, удельная теплота плавления льда 3,35∙105 Дж/кг, плотность воды 1 г/см3, удельная теплоемкость воды 4,19∙103 Дж/(кг∙К).

Азот (молярная масса М = 28∙103 кг/моль) находится при температуре Т1 = 280 К. В результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в 2 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равной первоначальной. Определите: работу, совершенную газом; изменение внутренней энергии газа.

В идеальной тепловой машине Карно, работающей по обратному циклу (холодильной машине), в качестве холодильника используется вода при 0°С, а в качестве нагревателя – вода при 100°С. Определите, сколько воды можно заморозить в холодильнике, если превратить в пар 200 г воды в нагревателе. Удельная теплота плавления льда 3,35∙105 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды 2,26∙105 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды 2,26 МДж/кг.

Азот массой т = 10 г, находящийся при нормальных условиях, сжимается до объема V2 = 1,4 л. Найдем давление Р2, температуру Т2 и работу сжатия А, если азот сжимается: а) изотермически; б) адиабатически.

Броуновское движение. Шотландский ботаник Р. Броун (1773—1858), наблюдая под микроскопом взвесь цветочной пыльцы в воде, обнаружил, что частицы пыльцы оживленно и беспорядочно двигались, то вращаясь, то перемещаясь с места на место, подобно пылинкам в солнечном луче. Впоследствии оказалось, что подобное сложное зигзагообразное движение характерно для любых частиц малых размеров (»1 мкм), взвешенных в газе или жидкости. Интенсивность этого движения, называемого броуновским, повышается с ростом температуры среды, с уменьшением вязкости и размеров частиц (независимо от их химической природы). Причина броуновского движения долго оставалась неясной.
Методика решения задач по Электростатике