Давление идеального газа зависит от двух факторов: скорости молекул и их концентрации. Чтобы понять, как изменится давление при увеличении скорости молекул, мы должны рассмотреть закон Бойля-Мариотта.
Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Формула для закона Бойля-Мариотта:
P1V1 = P2V2,
где P1 и P2 - начальное и конечное давление соответственно, V1 и V2 - начальный и конечный объем газа.
Теперь предположим, что у нас есть определенный объем идеального газа. Если мы увеличиваем скорость каждой молекулы в 2 раза, то их кинетическая энергия тоже увеличивается в 2 раза. Поскольку кинетическая энергия молекул связана с их скоростью, это означает, что скорость каждой молекулы теперь будет вдвое больше, чем была ранее.
Кинетическая теория газов утверждает, что давление идеального газа пропорционально кинетической энергии молекул. Таким образом, если мы увеличиваем скорость каждой молекулы в 2 раза, давление газа также увеличивается в 2 раза. Это происходит потому, что каждая молекула сталкивается с поверхностью, создавая давление, и увеличение ее скорости повышает ее импульс, следовательно, и давление.
С другой стороны, концентрация молекул не меняется, поэтому она не оказывает влияния на изменение давления газа.
Таким образом, если в данном объеме увеличить скорость каждой молекулы в 2 раза, а концентрацию молекул оставить без изменения, давление идеального газа станет вдвое больше.
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы для нахождения поверхностной энергии пузыря и формула для нахождения площади поверхности пузыря.
Поверхностная энергия (W) пузыря вычисляется по формуле:
W = 4πr^2T,
где r - радиус пузыря, T - поверхностное натяжение.
А площадь поверхности пузыря (S) вычисляется по формуле:
S = 4πr^2.
Для решения задачи нам нужно найти изменение поверхностной энергии (ΔW) при изменении радиуса пузыря с 1 см до 6 см.
Формула для изменения поверхностной энергии:
ΔW = W2 - W1,
где W1 - начальная поверхностная энергия пузыря с радиусом 1 см,
W2 - конечная поверхностная энергия пузыря с радиусом 6 см.
Давайте найдём начальную поверхностную энергию (W1) и конечную поверхностную энергию (W2), используя формулу W = 4πr^2T.
Чтобы найти силу тока, нужно заряд, проходящий по проводнику разделить на время.
I = q / t
t = 18 мин. = 1080 сек
I = 1080 Кл / 1080 сек = 1 А