Главная | Обратная связь

Задача на применение первого закона термодинамики

Задача на применение закона сохранения энергии

 

 

Тело падает с некоторой высоты. В момент падения на зем­лю его скорость равна 30 м/с . С какой высоты упало тело?

 

 

Дано:	Решение:
V0 = 30 м/с g= 9,8 м/с2	Примем за точку отсчета высоты ту точку, откуда упало тело. В этой точке кинетическая энергия тела равна нулю, а потенциаль­ная энергия равна mgh. В момент падения тела на землю потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия равна .
h – ?

 

 

Согласно закону сохранения энергии получаем: . Отсюда

(м).

 

Ответ:тело упало с высоты h = 45,9 м.

 

Задача на определение индукции магнитного поля

(по закону Ампера или по формуле для расчета силы Лоренца)

 

На прямолинейный участок про­водника с током длиной 2 см между полюсами постоянного магнита дейст­вует сила 10-3 Н при силе тока в про­воднике 5 А.

Определите магнитную индукцию, если вектор индукции пер­пендикулярен проводнику (см. рис.).

 

 

Дано:	СИ	Решение:
l = 2 см FA = 10-3 Н I = 5А α = 90°	2 • 10-2 м	По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по формуле FA = IBlsin а, отсюда магнит­ная индукция равна:
В — ?

 

Ответ: магнитная индукция поля постоянного магнита равна 10^-2 Тл.

 

 

Задача на применение закона сохранения массового числа и

Электрического заряда

При бомбардировке нейтронами атома азота испускается протон. В ядро какого изотопа пре­вращается ядро азота? Напишите реакцию.

 

Решение:

 

По закону сохранения массового числа:

 

А = 14 + 1 - 1 = 14.

 

По закону сохранения электрического заряда:

 

Задача на определение периода и частоты колебаний

В колебательном контуре

Определите период и частоту собственных колеба­ний в контуре при емкости конденсатора 2,2 мкФ и индуктивности 0,65 мГн.

 

Дано:	СИ	Решение:
С = 2,2 мкФ	2,2 × 10-6 Ф	По формуле Томсона
L = 0,65 мГн	6,5 × 10-4 Гн
Т—? v — ?

 

Период и частота связаны формулой

 

Отвеет: T = 0,2 мс ; v = 5 кГц.

 

 

Задача на применение первого закона термодинамики

 

 

Какое количество теплоты потребуется, чтобы изобарно увеличить температуру 2 моль идеаль­ного газа с 20 до 120 °С?

 

Дано:	Решение:
V = 2 моль t1 = 20°C Т1 = 293 К t2 = 120 °С Т2 = 393К	По первому закону термодинамики: Изменение внутренней энергии По уравнению Менделеева—Клапейрона:

 

Вычтем из (2) уравнение (1), получим:

 

 

Подставим полученное выражение в первый за­кон термодинамики:

 

Ответ: Q = 4155 Дж.