Первоначально пружина была сжата на 2 см и сила упругости была равна 10 Н, затем её сжали до 12 см и сила упругости увеличилась до 60 Н. Какую работу при этом совершили?

ответ:Обозначим число мелких капель через n. Тогда общая поверхность всех мелких капель

S1=4пиr^2n

Поверхность одной большой капли

S2=4пиR^2

Поверхностная энергия всех мелких капель

Un1=σ×4пиr^2n

а одной крупной капли

Un2=σ×4пиR^2

Так как температура не изменялась, то кинетическая энергия молекул воды тоже не изменилась. Следовательно, выделение энергии произошло за счет уменьшения потенциальной (поверхностной)энергии:

Q=Un1-Un2=4пиσ(r^2n-R^2)

Чтобы найти число капель n, учтем, что объем воды не изменился. Сумма объе�ов мелких капель

V1=4/3пиr^3n

а объем большой капли

V2=4/3пиR^3

Так как V1 = V2, то

4/3пиr^3n=4/3пиR^3

Отсюда число мелких капель

n=R^3/r^3

Подставляя это значение n в выражение, получим

Q=4пиR^2×σ(R/r-1)=3.5×10^-3 Дж.

Подробнее - на -

Объяснение:

Объяснение:

Дано:

m = 5 г = 5·10⁻³ кг

M = 28·10⁻³ кг/моль - молярная масса азота

i = 5 - число степеней свободы молекулярного азота.

t₁ = 20°C;     T₁ = 273 + 20 = 293 K

p = 150 000 Па

V₂ = 12 л = 12·10⁻³ м³

Q - ?

A - ?

ΔU - ?

1)

Количество вещества:

ν = m / M = 5/28 ≈ 0,18 моль

2)

По закону Менделеева-Клапейрона:

p·V₂ = ν·R·T₂

Отсюда:

T₂ = p·V₂ / (ν·R) = 150 000·12·10⁻³ / (0,18·8,31) ≈ 1203 К

Тогда:

ΔT = Т₂ - Т₁ = 1203 - 293 = 910 K

3)

Работа газа:

A = ν·R·ΔT = 0,18·8,31·910 ≈ 1360 Дж

4)

Изменение внутренней энергии:

ΔU = (i/2)·ν·R·ΔT = (5/2)·A = 2,5·1360 ≈ 3400 Дж

5)

Количество теплоты:

Q = ΔU + A = 3 400 + 1 360 = 4 760 Дж