За 2нс при силе тока 48 мА через поперечное сечение проводника проходят электроны (е= 1,6*10-19 Кл), число которых равно А) 6*108; В) 3*105 ; С) 6*1011 ; D) 7,68*1018; Е) 3*108
За 2 нс через поперечное сечение проводника проходит заряд q=48*10^(-3)*2*10^(-9)=96*10^(-12) Кл. Отсюда количество электронов N=q/e=96*10^(-12)/[1,6*10^(-19)]=60*10^7=6*10^8.
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические формулы:
1. Формула работы, совершаемой газом:
работа (W) = P * ΔV,
где P - давление газа, ΔV - изменение объема газа.
2. Формула изменения внутренней энергии газа:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - поглощенное количество тепла, W - совершенная работа.
3. Формула изменения температуры газа:
ΔU = n * Cv * ΔT,
где n - количество вещества газа, Cv - молярная удельная теплоемкость газа, ΔT - изменение температуры.
Теперь давайте решим поставленную задачу:
1. Найдем совершенную работу газа:
ΔV = V2 - V1 = 0.55 м³ - 0.5 м³ = 0.05 м³,
W = P * ΔV,
где P - давление газа. В задаче не указано, какое давление газа, поэтому предположим, что давление постоянно. Для простоты будем считать, что P = 1 атм, что равно 101325 Па.
W = 101325 Па * 0.05 м³ = 5066.25 Дж (джоулей).
2. Найдем количество поглощенного тепла:
ΔU = Q - W,
ΔU = n * Cv * ΔT,
где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - поглощенное количество тепла, W - совершенная работа, n - количество вещества газа, Cv - молярная удельная теплоемкость газа, ΔT - изменение температуры.
ΔU = Q - 5066.25 Дж.
А теперь нам нужно найти количество вещества газа.
Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в абсолютных единицах (Кельвина).
n = PV / RT,
где P = 1 атм = 101325 Па, V = 0.5 м³, R = 8.314 Дж/(моль·К), T = 0 °C = 273.15 К.
Подставляем значения:
n = (101325 Па * 0.5 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 273.15 К).
Получаем количество вещества газа:
n ≈ 19.91 моль.
Теперь, зная количество вещества газа, сможем найти поглощенное количество тепла:
ΔU = n * Cv * ΔT,
где Cv - молярная удельная теплоемкость газа.
Предположим, что у нас идеальный двуатомный газ (например, азот). Тогда молярная удельная теплоемкость Cv ≈ 5/2 R.
Получаем, что внутренняя энергия газа равна Q - 5066.25 Дж.
Итак, для решения данной задачи нам понадобится следующая информация:
- Давление газа (если оно не указано, предположим, что оно постоянно и равно, например, 1 атм);
- Молярная удельная теплоемкость газа (в данной задаче предлагается считать её для идеального двухатомного газа, например, азота, Cv ≈ 5/2 R);
- Точное значение поглощенного количества тепла (Q);
- Значение изменения объема газа (ΔV).
Ответы на вопрос:
- Совершенная работа газа: W = 5066.25 Дж.
- Поглощенное количество тепла: Q = 407.28 * ΔT + 5066.25 Дж.
- Изменение температуры газа: ΔT = (Q - 5066.25 Дж) / 407.28.
- Изменение внутренней энергии газа: ΔU = Q - 5066.25 Дж.
ответ: 6*10^8 электронов.
Объяснение:
За 2 нс через поперечное сечение проводника проходит заряд q=48*10^(-3)*2*10^(-9)=96*10^(-12) Кл. Отсюда количество электронов N=q/e=96*10^(-12)/[1,6*10^(-19)]=60*10^7=6*10^8.