1)
Найдем мах. энергию поля в катушке
WL=L*I^2/2=0.01*(4^2)/2=0.08 Джоуля
При постоянных колебаниях энергия в катушке уменьшается до нуля, а в конденсаторе поднимается до мах. Но эти энергии равны
WL=Wc=0.08 Дж = 80 мДж
2
Закон колебаний заряда
q(t)=qo*cos(ω*t) q0=2*10^-6 Кл - амплитуда заряда.
Запишем для двух случаев t=0 . t=4*10^-6 c
2*10^-6=2*10^-6* cos (ω*0) = 2*10^-6 cos (0)=1
уравнение составлено верно. Тогда второй случай.
- 2*10^-6=2*10^-6* cos (ω*4*10^-6)
-1=cos(ω*4*10^-6) cos (π)= -1
ω*4*10^-6=π
ω=π/4*10^-6= 785*10^3
ω=√(1/L*C)
L*C=1/ω^2
L=(1/ω^2)/C
L=1/((0.62*10^12)* (100*10^-12))=1/62=0.016 Гн=16мГн
т.к. газ двухатомный, то число степеней свободы i = 5
изменение внутренней энергии двухатомного газа (при любом процессе)
ΔU = i/2*ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT
Работа газа при изобарном процессе
A = pV2 - pV1 = ν*R*T2 - ν*R*T1 = ν*R*ΔT
тогда Q = ΔU + A = 5/2*ν*R*ΔT+ν*R*ΔT = 7/2*ν*R*ΔT
отсюда выразим и вычислим
ν*R*ΔT = 2/7*Q = 2/7*14 Дж = 4 Дж
возвращаемся назад и подставляем найденное значение ν*R*ΔT = 4 Дж
A = ν*R*ΔT = 4 Дж - это ответ (работа расширения газа)
ΔU = 5/2*ν*R*ΔT = 5/2 * 4 Дж = 10 Дж - это ответ (изменение внутренней энергии газа)
