Для решения данной задачи нам необходимо использовать первый закон термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно количеству тепла, полученного или отданного газом, плюс совершенная им работы.
Математически это можно выразить следующим образом:
ΔU = Q + W,
где ΔU обозначает изменение внутренней энергии газа, Q - количество тепла, переданного газу, а W - выполненная работа.
В данной задаче говорится, что при изохорном охлаждении внутренняя энергия газа уменьшается на 200 Дж. Так как у нас изохорный процесс, то совершаемой работы нет, и уравнение можно упростить:
ΔU = Q.
Теперь мы можем подставить известные величины в уравнение и решить его:
ΔU = Q,
-200 Дж = Q.
Ответ: количество тепла, выделяемого газом, равно -200 Дж.
Обратите внимание, что я выразил ответ со знаком минус, так как в условии сказано, что внутренняя энергия газа уменьшается. Знак минус означает, что газ отдает тепло окружающей среде.
Добрый день! Очень рад, что вы обратились ко мне за помощью. Давайте разберем ваш вопрос подробно.
Итак, у нас есть задача о переносе заряда 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности металлической сферы. Сама сфера имеет радиус 5 см и заряжена с поверхностной плотностью 10 в минус 5 степени Кл/м².
Шаг 1: Рассмотрим поверхность металлической сферы. Скорее всего, вы знакомы с тем, что заряд на поверхности металлического предмета распределен равномерно. Именно поэтому мы можем говорить о поверхностной плотности заряда.
Шаг 2: Для начала вычислим площадь поверхности сферы. Формула площади поверхности сферы: S = 4πR², где R - радиус сферы. Заменяя значения в формулу, получаем: S = 4 * 3.14 * (0,05 м)² = 4 * 3.14 * 0,0025 м² = 0,0314 м². Таким образом, площадь поверхности сферы составляет 0,0314 м².
Шаг 3: Теперь нам нужно вычислить количественное значение заряда, распределенного на поверхности сферы. Для этого используем формулу: Q = σ * S, где Q - заряд, распределенный на поверхности сферы, σ - поверхностная плотность заряда, S - площадь поверхности сферы. Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 10^(-5) Кл/м² * 0,0314 м² = 3,14 * 10^(-6) Кл. Получается, что заряд на поверхности сферы составляет 3,14 мкКл.
Шаг 4: Теперь мы можем перейти к основной части задачи. Нам необходимо перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы. Для этого воспользуемся формулой работы с электрическим полем: W = q * U, где W - работа, q - величина заряда, U - разность потенциалов.В нашем случае, чтобы перенести заряд из бесконечности к поверхности сферы, разность потенциалов равна нулю, так как бесконечности и поверхность сферы находятся на одинаковом потенциале.
Шаг 5: Получается, что работа, которую нам необходимо совершить, чтобы перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы, будет равна нулю. Ответ: работа равна нулю.
Я надеюсь, что я смог дать вам подробный ответ и объяснить каждый шаг по решению задачи достаточно понятно. Если у вас еще возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать, и я с радостью на них отвечу.
Момент силы действующей на рычаг, равен 20 Н*м. Найти плечо силы 5 Н, если рычаг находится в равновесии