Плоский конденсатор, заряджений до різниці потенціалів 160 В, вміщено у гас. Площа кожної його пластини 250 см2, а відстань між ними 1,2 мм.
Визначити енергію конденсатора. Діелектрична проникність гасу 2,1.

Дано:

U = 120 B

Q= 1 МДж = 1·10⁶ Дж

t = 1 час = 3600 с

D = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м

η = 0,32

ρ = 1,1·10⁻⁶ Ом·м    -  удельное сопротивление нихрома (из таблиц)

L - ?

Из формулы

Q = U²·t/R

находим сопротивление проводника:

R = U²·t/Q = 120²·3600/(1·10⁶) ≈ 52 Ом

Находим площадь сечения проводника:

S = π·D²/4 ≈ 3,14·(0,5·10⁻³)²/4 ≈  2·10⁻⁷ м²

Из формулы:

R = ρ·L/S

находим

L = R·S / ρ = 52·2·10⁻⁷ / 1,1·10⁻⁶ ≈ 9,3 м

Но, поскольку мы рассчитали длину при КПД=100%, то реальная длина провода:

Lreal = L / η = 9,3 / 0,32 ≈ 29 м

ответ: 29 метров

Тут надо использовать число Авогадро. Надо найти молярную массу воды (она равна ее молекулярной массе). Ищем так: масса атома кислорода 16, масса атома водорода 1. Всего будет 2+16=18. Это молекулярная масса, она выражается в а.е.м. А молярная масса будет соответственно 18 г, выражается в граммах. Эти 18 г - это один моль воды. Он содержит 6,02×10 в 23 степени молекул воды. (Это и есть число Авогадро). Ну, дальше простая арифметика - если в 18 г содержится 6,02×10 в 23 степени молекул, то в 0,2 г содержится х. Вот и посчитайте. А с газом надо использовать закон Авогадро: один моль любого газа при одинаковых температуре и давлении занимает один и тот же объем, при нормальных условиях равный 22,41383 л. Эта величина известна как молярный объем газа. То есть в 22,41383 литрах содержится 6,02×10 в 23 степени молекул, а в 500 см3 (это 50 литров) соответственно х.