9. конденсатор емкостью 5 мкф, заряженный до разности потенциалов 700 в, соединили параллельно с заряженным до 200 в конденсатором неизвестной емкости. в результате соединения разность потенциалов на батарее конденсаторов стала равной 300 в. определить (в мкф) емкость второго конденсатора. 10. два конденсатора емкостью 2 мкф и 3 мкф соединили последовательно и зарядили до разности потенциалов 1 кв. найти (в мдж) изменение энергии системы, если ее отключили от источника напряжения и одноименно заряженные обкладки конденсаторов соединили параллельно. 11. плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 90 см2, заполнен диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью 41. определить (в кв/м) напряженность поля в конденсаторе, если его заряд равен 85 нкл.

№ 9
вычислим заряд первого конденсатора до соединения со вторым
q₁ = C₁ * U₁ = 5*10⁻⁶ Ф * 700 В = 35*10⁻⁴ Кл
вычислим заряд этого конденсатора после его соединения со вторым
q₁' = C₁ * U = 5*10⁻⁶ Ф * 300 В = 15*10⁻⁴ Кл
часть заряда с первого конденсатора перешла на второй
Δq = q₁ - q₁' = 35*10⁻⁴ Кл - 15*10⁻⁴ Кл = 20*10⁻⁴ Кл
C₂ = q₂ / U₂ = (q₂ + Δq) / U
q₂ * U = q₂ * U₂ + Δq * U₂
q₂ * (U - U₂) = Δq * U₂
q₂ = Δq * U₂ / (U - U₂) = 20*10⁻⁴ Кл * 200 В / 100 В = 40*10⁻⁴ Кл
C₂ = 40*10⁻⁴ Кл / 200 В = 20*10⁻⁶ Ф = 20 мкФ

№ 10
вычислим емкость батареи в первом случае (последовательное соединение) C' = C₁ * C₂ / (C₁ + C₂) = 2 мкФ * 3 мкФ / (2 мкФ + 3 мкФ) = 6/5 мкФ
вычислим энергию батареи W₁ = C' * U₁² / 2 = 6/5 * 10⁻⁶ Ф * (1000 В)² / 2 = 0,60 Дж
вычислим заряд системы q = C' * U = 6/5 * 10⁻⁶ Ф * 1000 В = 6/5 * 10⁻³ Кл
вычислим емкость батареи во втором случае (параллельное соединение) C'' = C₁ + C₂ = 2 мкФ + 3 мкФ = 5 мкФ
при параллельном соединении напряжения на конденсаторах одинаковое
U₁' = U₂' = q₁ / C₁ = q₂ / C₂
q = q₁ + q₂ => q₁ = q - q₂
(q - q₂) / C₁ = q₂ / C₂
C₂*q - C₂*q₂ = C₁*q₂
q₂*(C₁ + C₂) = C₂*q
q₂ = C₂*q / (C₁ + C₂) = 3 мкФ * 6/5 * 10⁻³ Кл / (2 мкФ + 3 мкФ) = 18/25 * 10⁻³ Кл
U₁' = U₂' = q₂ / C₂ = 18/25 * 10⁻³ Кл / 3*10⁻⁶ Ф = 240 В = U₂
вычислим энергию системы во втором случае
W₂ = C'' * U₂² / 2 = 5*10⁻⁶ Ф * (240 В)² / 2 = 0,144 Дж
ΔW = W₂ - W₁ = 0,144 Дж - 0,60 Дж = - 0,458 Дж (энергия системы уменьшилась)

№ 11
E = U / d
C = ε*ε₀*s/d = q/U => U = q*d / (ε*ε₀*s)
E = q*d / (ε*ε₀*s*d) = q / (ε*ε₀*s) 
E = 85*10⁻⁹ Кл / (41 * 8,85*10⁻¹² Ф/м * 90*10⁻⁴ м²) ≈ 26*10³ В/м = 26 кВ/м

Объяснение:

Дано:

m = 2,38 г = 2,38·10⁻³ кг

m₀ = 3,9·10⁻²⁵ кг

E₀ = 3,2·10⁻¹¹ Дж

q = 44·10⁶ Дж/кг

m₁ - ?

1)

Находим число распавшихся ядер урана-235:

N = m / m₀ =  2,38·10⁻³ / (3,9·10⁻²⁵) ≈ 6,1·10²¹

2)

Выделившаяся при этом энергия:

E = E₀·N = 3,2·10⁻¹¹·6,1·10²¹ = 1,95·10¹¹ Дж

3)

Необходимо сжечь нефти:

Q₁ = q·m₁

4)

Приравняем:

Q₁ = E

Отсюда:

m₁ = E / q = 1,95·10¹¹ / (44·10⁶) ≈ 4 400 кг

сколько нужно сжечь нефти чтобы получить такую же энергию, как и при полном распаде 2,38 г урану 235 удельная теплота сгорания нефти g=44. считайте, что в результате деления каждого ядра урана выделяется энергия 3,2*10^-11 Дж а масса атома урана-235 равна 3,9*10^-25 кг

1) m = 5кг         Примечание: знак "^" означает степень
t = 0C
λ = 3,4 * 10^5

Q - ?

Решение

Q = λm = 3,4 * 10^5 * 5 = 340kДж

2)m = 1,5кг
t = 18C
t1 = 0C
t2 = -8C
λ = 3,4 * 10^5Дж/кг
с1 = 4200Дж/кг*С
c2 = 2100Дж/кг*С

Q - ?

Решение
Q1 = c1mΔt = 4200 * 1,5 * (18-0)C = 113400Дж
Q2 = λm = 3,4 * 10^5 * 1,5 = 510000Дж
Q3 = c2mΔt = 2100 * 1,5 * (0 - (-8))С = 25200Дж
Q = Q1+ Q2 + Q3 = 648600Дж

Q1 - энергия, выделенная для остывания воды до 0С
Q2 - энергия, выделенная при кристализации
Q3 - энергия, выделенная при остывании льда до -8
c1 отличается от c2, т.к. это удельная теплоёмкость воды и льда, а они отличаются

Жду вопросиков) Удачи