Два сосуда объемами по 500 дм3 каждый наполнены гелием (молярная масса гелия равна 4,0 г/моль). давление гелия в первом сосуде составляет 150 кпа, а во втором — 100 кпа. температура гелия в сосудах одинакова и равна 300 к. сосуды соединены между собой шлангом с краном. если кран открыть, то из первого сосуда во второй перейдет масса гелия, равная?

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ

↓

Популярные вопросы:

Lokkinine

25.03.2022 03:09

На стакан с водой действует сила тяжести 2,5н. какой объем воды в стакане, если масса пустого стакана 120 грамм...

20031003veronika

12.10.2022 18:46

Вдва цилиндрических сообщающихся сосуда различных диаметров налита вода .диаметр первого сосуда в 2 раза меньше диаметра второго.в широкий сосуд поверх воды доливают машинное масло...

sport22

12.10.2022 18:46

Вводу массой 2 кг с температурой 30 гр цельсия бросают кусок льда 1 кг с тепературой - 30 гр цельсия,какая конечная температура?...

temayurin2016

12.10.2022 18:46

От чего зависит направление силы действующей на проводник с током находящийся в магнитном поле...

ladushiklevonik1

12.10.2022 18:46

Когда сила действующая на тело не производит работы при перемещении тела...

SuperZadrot200

12.10.2022 18:46

Какое давление оказывает на грунт гранитная колонна объемом 6 метров в кубе , если площадь основания ее равна 1.5 метров в квадрате?...

mavimkolosov66

12.10.2022 18:46

Лучи солнца на земную поверхность под углом 50 градусов. под каким углом к горизонту надо поставить плоское зеркало, чтобы лучи, отразившись от него, пошли горизонтально?...

варай

12.10.2022 18:46

Из шашты глубиной 60 метров с подъёмника поднимают 1 т руды за 20 с.опредилите мощность двигателя подъёмника....

MatveiKnyaz2005

12.10.2022 18:46

Штангист поднял штангу массой 200 кг на высоту 2м.какую работу он при этом совершил?...

victoriagnyliak

07.04.2020 21:31

Как определить сопротивление нити электрической лампы с амперметра и вольтметра?...

Ответ:

kotovaalina31

19.04.2023 22:08

1. Структура электростатического поля
В силу симметрии задачи, электростатическое поле является центрально-симметричны. т.е. $\overline E = E(r) \overline r_0$
r₀ - единичный радиус-вектор от заряда к произвольной исследуемой точке пространства.
Задача и её решение инвариантна к повороту (как картинку "ни крути" вокруг заряда, условие задачи и её решение не изменится).

2. Поле при отсутствии шара
Когда у нас есть только точечный заряд модуль напряженности электростатического поля $E(r) = k\frac{Q}{r^2}$ .

Потенциал электростатического поля связан с его напряженностью уравнением:
$\phi_1-\phi_2 = \int\limits^{2}_{1} {E} \, dl$
Интегрирование ведётся по произвольному пути между точками 1 и 2.

Отступление: если домножить уравнение на пробный заряд, то получим определение потенциальной энергии. Правый ингтеграл в этом случае будет работой, совершенной полем над пробным зарядом.

В нашем случае удобно интегрировать вдоль радиальных линий
$\phi_1-\phi_2 = \int\limits^{r_2}_{r_1} {E} \, dr$

Замечание: Потенциал определяется всегда с точностью до аддитивной постоянной, поэтому во всех задачах всегда выбирается, так называемое, условие нормировки. В разных задачах оно выбирается по разному, но в задачах данного типа принято брать потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю $\phi_\infty = 0$

$\phi_1-\phi_\infty = \phi_1 = \int\limits^{\infty}_{r_1} {E} \, dr$

Подставим в эту формулу найденное поле:
$\phi = \int\limits^{\infty}_{R} {k \frac{Q}{r^2} } \, dr = kQ\int\limits^{\infty}_{R} { \frac{1}{r^2} } \, dr = kQ ( \lim_{r \to \infty} (- \frac{1}{r}) - (- \frac{1}{R} )) = \frac{kQ}{R}$
Получили известный результат. Выразим из этого результата заряд Q.
$Q= \frac{\phi R}{k}$

3. Поле при добавлении шара.
Для поиска величины напряженности воспользуемся теоремой Гаусса.
$\int {\int {E} } \, dS = 4\pi kq$
Поток вектора напряженности электростатического поля через любую замкнутую поверхность пропорционален величине свободного заряда, находящегося внутри этой поверхности.

Выберем в качестве такой поверхности сферу радиусом r. В силу структуры поля E(r) = const.
$\int {\int {E(r)} } \, dS = E(r)\int {\int {} } \, dS =E(r)*4\pi r^2 = 4\pi kq$
$E(r) = k \frac{q}{r^2}$

Теперь рассмотрим отдельные участки:
1) Участок 0 < r < 3R
$E(r) = k \frac{Q}{r^2}$
2) Участок 3R<r<4R
E(r) = 0 - электростатического поля внутри идеальных проводников не существует. Если предположить противное, то начнётся движение зарядов и это уже не статика. :)
3) Участок r > 4R
$E(r) = k \frac{4Q}{r^2}$
4Q - суммарный заряд внутри сферы радиусом r.

Аналогично рассчитаем потенциал.
$\phi' = \int\limits^\infty_R {E(r)} \, dr = \int\limits^\infty_{4R} {k \frac{4Q}{r^2} } \, dr + \int\limits^{4R}_{3R} {0} } \, dr +\int\limits^{3R}_{R} {k \frac{Q}{r^2} } \, dr = k \frac{4Q}{4R} + k \frac{Q}{R} - k\frac{Q}{3R}$

$\phi' = k \frac{5Q}{3R}$
Подставляем в это выражение найденное ранее Q и имеем:
$\phi' = \frac{5}{3}\phi = 500$

Что стоит отметить?
1) Потенциал функция непрерывная. Если знать, что подобные симметричные структуры создают поля аналогичные точечным зарядам, то задача решается в уме.
т.е. мы ищем потенциал на внешней границе шара как потенциал точечного заряда 4Q, на внутренней границе он такой же. Ищем разность потенциалов между внутренней границей и точкой A в поле точечного заряда Q. Складываем результаты.

2) Несмотря на то, что заряд 3Q на шаре поле внутри шара не создаёт, он увеличивает потенциал точек внутри полости, т.к. создаёт дополнительное поле вне шара. Потенциал - это работа по перемещению точечного заряда из бесконечности в данную точку. Больше поле вне шара - больше работа.

3) Разность потенциалов зависит только от локального поля (поля по в окрестности пути, соединяющего две точки). Сам потенциал зависит от структуры всего поля.

0,0(0 оценок)

Ответ:

KrIs1girl

09.07.2021 08:09

Дано:
m1=1kg
t1=0 C
q = 4,4* $10^{7}$ Дж/кг
λ = 3,4* $10^{5}$ Дж/кг
L = 2,3* $10^{6}$ Дж/кг
Найти:
m2 - ? масса газа для плавления льда
m2 - ? для кипения воды
Решение:
Qгаз=qm2 (теплота сгорания газа)
Qлед=λm1 (теплота плавления льда)
По закону сохранения энергии: qm2=λm1
Отсюда, получаем: m2= λm1/q
Масса газа для плавления льда = 7 граммов газа
Qвода=сm1Δt (теплота нагревания до 100 градусов)
Qгаз=Lm1 (теплота испарения воды)
Qсгорания газа=Qнагревания воды
qm2=сm1Δt
Отсюда, получаем: m2=(сm1(100-0))/q=4200*1*100/4.4* $10^{7}$ = 10
Масса газа для испарения килограмма воды = 10 грамм
ответ: 7 граммов газа, чтобы расплавить кг льда и увеличить на 10, чтобы испарить растаявший лед.

0,0(0 оценок)

Полный доступ

Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку