Question

proszę o pamoc pilne

1. Dwa dodatnie ładunki o wartościach q1 = 4×10-9 C i q2 = 4×10-6 C znajdują się w odległości r = 4 m od siebie. Oblicz siłę oddziaływania miedzy tymi ładunkami.

2. Na schemacie: R1 = 6 W, R2 = 4 W, R3 = 2 W , a napięcie na całym układzie wynosi U = 24 V. Oblicz:

a) opór zastępczy układu

b) natężenie prądu płynącego przez oporniki

c) napięcia na poszczególnych opornikach (U1, U2, U3)

3. W pojemniku o objętości 0,5 m3 znajduje się gaz pod ciśnieniem 2×106 Pa. Oblicz, o ile wzrośnie ciśnienie gazu, jeżeli objętość pojemnika wzrośnie do 2 m3 a temperatura gazu nie zmieni się.

4. Temperatura źródła ciepła silnika wynosi 2270C a chłodnicy 270C. Silnik ten w ciągu jednego cyklu pobiera ze źródła 4000 J ciepła. Oblicz:

a) sprawność silnika

b) pracę wykonaną w ciągu jednego cyklu

c) ciepło oddane w tym czasie do chłodnicy

Answer 1

 

1.

dane:

q1=4*10^-9[C]

q2=4*10^-6[C]

r=4[m]

k=9*10^9[N*m^2/C^2]

Z prawa Coulomba

F=(k*q1*q2)/r^2

F=(9*10^9[N*m^2/C^2]*4*10^-9[C]*4*10^-6[C])/(4[m])^2=(9*4*4)/16*10^-6[N]

F=9*10^-6[N]

2.Na schemacie: R1 = 6 W, R2 = 4 W, R3 = 2 W , a napięcie na całym układzie wynosi U = 24 V. Oblicz:

a)       opór zastępczy układu

b)       natężenie prądu płynącego przez oporniki

c)       napięcia na poszczególnych opornikach (U1, U2, U3)

a)Ponieważ oporniki połączone sa szeregowo

R=R1+R2+R3=6[om]+4[om]+4[om]=14[om]

b) Z prawa Ohma

R=U/I

Wtedy

I=U/R=24[V]/14[om]=1,71[A]

c) Ponieważ oporniki połączone są szeregowo przez każdy znich płynie taki sam prąd. Zprawa Ohma

U1=R1*I=6[om]*1,71[A]=10,26[V]

U2=R2*I=4[om]*1,71[A]=6,84[V]

U3=R3*I=4[om]*1,71[A]=6,84[V]

Napięcie U w tym przypadku jest równe sumie spadków napięć na poszczególnych oporach

U=U1+U2+U3=10,26[V]+6,*4[V]+6,84[V]=23,94[V]

Różnica wynika z dokładności obliczenia natężenia prądu

3.

Gdy T=const

p1*V1=p2*V2

p2=(p1*V1)/V2=(2*10^6[Pa]*0,5[m^3])/2[m^3]=1,5*10^6[Pa]

(delta)p=p2-p1=1,5*10^6[Pa]-6*10^6[Pa]=-4,5*10^6[Pa]=-4,5[MPa]

Ciśnienie zmniejszyło się o 4,5*10^6[Pa]

4.

a)

Dane:

T1=2270[st C]=2543[K]

T2=270[st C]=543[K]

Sprawność n silnika Carnot

n=(T1-T2)/T1=(2543[K]-543[K])/2543[K]=2000[K]/2543[K]=0,7865=78,65%

b)

n=(Q1-Q2)/Q1=W/Q1

n*Q1=W

W=0,7865*4000[J]=3146[J]

c)

W=Q1-Q2

Q2=Q1-W=4000[J]-3146[J]=854[J]