Шарик емкостью С1=10мкф зарядили до потенциала 6000 В,а шарик емкостью С2-20 мкф зарядили до 12000В.Какое колич теплоты выделится при соединении шариков
5-9 класс
|
проводниками?
При соединении шариков через сопротивление, они начнут перезаряжаться до определённого значения напряжения(одинакого друг для друга), при этом будет протекать переменный ток и нагревать резистор .
По ЗСЭ , где W0 - суммарная энергия шариков в начальный момент времени, W_2 - после установления равновесия в цепи, A - работа источника тока,равная нулю.
Отсюда следует,что
1.
2. В момент установления равновесия напряжение на шарах будет одинаковое,ток в цепи прекратится.
По закону сохранения заряда имеем : , где U- напряжение на шарах в момент равновесия.
3. Суммарная энергия шаров в момент равновесия
4. Q = Дж
q1=u1*C1 - заряд первого шара
q2=u2*C2 - заряд второго шара
q1+q2=Q1+Q2 - при соприкосновении заряд перераспределился
Q1=U1*C1 - заряд первого шара
Q2=U2*C2 - заряд второго шара
U1=U2=U - потенциал стал одинаковым на обоих шарах
*************
u1*C1+ u2*C2=U*(C1+C2)
U=(u1*C1+ u2*C2)/(C1+C2)
W=C1*u1^2/2 + C2*u2^2/2 - C1*U^2/2 - C1*U^2/2 =
=C1*u1^2/2 + C2*u2^2/2 - (C1+C2)*((u1*C1+ u2*C2)/(C1+C2))^2/2 =
=(C1*u1^2 + C2*u2^2- (u1*C1+ u2*C2)^2/(C1+C2))/2 =
=(10*10^(-6)*6000^2 + 20*10^(-6)*12000^2- (6000*10*10^(-6)+ 12000*20*10^(-6))^2/(10*10^(-6)+20*10^(-6)))/2 = 120 Дж - это ответ
Другие вопросы из категории
преодолеть водопад высотоой h=1.8 м. Сопротивлением воздуха пренебречь.
2. Одним из самых быстрорастущих растений на Земле является бамбукю За одни сутки он может вырости в среднем на 40 см/ч. Определите среднюю скорость роста бамбука и выразите её в см/ч и см/мин.
3. Турист первые 15 мин шёл со скоростью 6 км/ч, а за тем 45 мин шёл со скоростью 4 км/ч. Определите среднюю скорость туриста на всем пути.
4. Велосипедист проехал первую половину прямолинейного пути со скоростью 12 км/ч, а во вторую половину пути с некоторой другой скоростью. Как велика эта скорость, если известно, что средняя скорость его движения на всем пути равнв 8 км/ч.
Читайте также
охлаждении железной заклепки массой
100 г на 900 0С?
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 400 г спирта? Какое количество теплоты воды можно нагреть от 15 0С до кипения, затратив 714
кДж теплоты?
Какое количество теплоты потребуется для нагревания 200 г спирта от 18 0С до 48
0С в стеклянной колбе массой 50 г?
Сколько надо сжечь керосина, чтобы вскипятить 22 кг воды, взятой при 20 0С?
Считать, что вся теплота, полученная при сгорании керосина, пойдет на нагревание воды.
Сколько нужно влить холодной воды при температуре 10 0С в 50 кг кипятка для
получения смеси с температурой 45 0С?
Для определения удельной теплоемкости вещества испытуемое тело массой 150 г и
нагретое до 100 0С опустили в латунный калориметр массой 120 г, в котором находилось 200 г воды при температуре 16 0С. После этого температура воды в калориметре стала 22 0С. Определить удельную теплоемкость вещества.
Какое количество дров потребуется, чтобы вскипятить 50 кг воды, имеющей
температуру 10 0С, если КПД кипятильника 25%?
Б*. Смешали 20 кг воды при температуре 90 0С и 150 кг воды при 23 0С. 15 % тепла, отданного горячей водой, пошло на нагревание окружающей среды. Определить конечную температуру воды.
градусов? 2) какое количество теплоты необходимо для нагревания 200 г растительного масла на 120 градусов. 3) какое количество теплоты выделится при полном сгорании 200 кг каменного угля?4) для нагревания кирпича массой 4 кг Отлично 15 градусов до 30 градусов израсходовано 48 килоджоулей теплоты. найти удельную теплоемкость кирпича.
3,52*10( в 5 степени) дж/кг
2) какое количество теплоты потребуется для обращения в пар спирта массой 2 г. нагретого до температуры кипения? удельная теплота кипения спирта 8,6*10(в 5 степени) дж/кг.
3) какое количество теплоты выделяется при конденсации 2,5кг водяного пара, имеющего температуру 100(градусов цельсия)? удельная теплота парообразования воды 2,3*10(в 6 степени) дж/кг