Дано
N=100
I=0.8 A
В=2 мТл =2*10^-3 Тл
M=1.6*10^-3 Н*м
S -?
РЕШЕНИЕ
Один виток - это контур с током.
Вращающий момент , действующий на контур с током, определяют по формуле
M=B*I*S*sin(a) (1)
где В – магнитная индукция внешнего поля в Теслах;
I – ток контура в Амперах;
S – площадь проекции рамки на плоскость, перпендикулярную магнитным силовым линиям в квадратных метрах;
М – вращающий момент в Ньютон- метрах;
в катушке вектор индукции ПЕРПЕНДИКУЛЯРЕН плоскости витка sin(a)=1
количество витков N=100 , тогда формула (1) имеет вид
M= N *B*I*S*sin(a)
S= M / (N *B*I*sin(a) )= 1.6*10^-3 / ( 100 *2*10^-3*0.8*1)=0.01 м2=100см2
ответ 0.01 м2=100см2
Дано
R=8,31 Дж/(моль х К)-универсальная газовая постоянная).
v=1моль
М=4г/моль=4*10^-3 кг/моль
Q1=800Дж
Q2=400Дж
с1=2R
с2=3/2R
A -?
РЕШЕНИЕ
масса газа m=v*M=4*10^-3 кг
процесс 1
газ получил тепло Q1=800 Дж
нагрелся - увеличилась внутренняя энергия ΔU1=c1m*ΔT
расширился - совершил ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ работу A1=PΔV2=vR* ΔT1 (1)
Q1= ΔU1+ A1= c1m*ΔT1+ vR*ΔT1= ΔT1*(2R*v*M+vR)= vRΔT1*(2M+1)
ΔT1=Q1 / (vR(2M+1)) (2)
подставим (2) в (1)
A1=vR* Q1 / (vR(2M+1))= Q1 / (2M+1)=800 / (2*4*10^-3+1)= 793.65 Дж
процесс 2
газ отдал тепло Q2=400 Дж
охладился - уменьшилась внутренняя энергия ΔU2=c2m*ΔT2
сжался - ВНЕШНИЕ СИЛЫ совершили ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ работу над газом A2=PΔV2=vR*ΔT2 (3)
Q2= ΔU2+ A2= c2m*ΔT2+ vR*ΔT2= ΔT2*(3/2R*v*M+vR)= vRΔT2(3/2M+1)
ΔT2=Q2 / (vR(3/2M+1)) (4)
подставим (4) в (3)
A2=vR* Q2 / (vR(3/2M+1))= Q2 / (3/2M+1)=400 / (3/2*4*10^-3+1)= 397.61 Дж
суммарная работа газа A=A1-A2=793.65 - 397.61=396.04 Дж =396 Дж
ответ 396 Дж
