На сталеплавильном комбинате для плавки стали используют природный газ. Учесть, что вся выделяемая энергия при сгорании природного газа идет на плавление стали.А) Составьте уравнение теплового баланса для газа и стали. С) Из уравнения выразите массу газа.D) Вычислите какую массу природного газа необходимо сжечь, чтобы расплавить сталь массой 1 т . (q = 44, Учесть систему СИ.

№1. Как следует изменить расстояние от лампы до фотоэлемента, чтобы сила фототока увеличилась в 2 раза?
сила фототока пропорциональна числу фотонов
площадь сферы пропорциональна квадрату расстояния
на единицу площади сферы приходит число фотонов обратно пропорционально площади сферы, обратно пропорционально квадрату расстояния
I ~ N ~ 1/S ~ 1/r^2
I1 =k/r1^2
I2 =k/r2^2
I2/I1=(k/r2^2) / (k/r1^2) = (r1/r2)^2=2
(r1/r2)^2=2
(r1/r2)=корень(2)
r2=r1/корень(2) - расстояние надо уменьшить в корень(2) раз ( ~ 1,41 )

№2. В опыте по фотоэффекту на пластину падает свет с длинной волны 420 нм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определите работу выхода электронов с поверхности пластины.

hv=eU+Aвых+Eкинетич - закон сохр энергии
если Eкинетич=0 (не хватает энергии)
hv=eUмах+Aвых

Aвых = hv-eUмах=hс/L-eUмах=6,63*10^(-34)*3*10^8)/(420*10^(-9))-1,6*10^(-19)*0,95 Дж ~ 3,2*10^(-19) Дж ~ 2 эВ

№3. Найдите работу выхода электрона из металла, если фотоэффект начинается при частоте падающего света 6*10^14Гц.

hv=Aвых+Eкинетич - закон сохр энергии
hv=Aвых
Aвых = hv=6,63*10^(-34)*6*10^14 Дж ~ 3,978 10^(-19) Дж = 2,48625 эВ ~ 2,5 эВ

2. +2q - (-2q) = +2q+2q= +4q D)

3. потому что электроны с меха переходят на палочку, следовательно у неё образуется избыток электронов, которые имеют отрицательный заряд, следовательно палочка получает отрицательный заряд. У меха же образуется недостаток электронов, так как он их передал, следовательно у него получается положительный заряд.

4. Дано:

n=40%=0.4

Ап=200Дж

Q-?

Решение

n= Ап/Q

Q=Ап/n

Вычисление

Q= 200Дж/0.4=500 Дж

ответ:Q=500Дж

5. Изменение внутренней энергии системы равно количеству сообщенной системе теплоты минус количество работы, совершенной системой против внешних сил.

математическое выражение:

Дельта U=Q-A

6.

Согласно второму закону термодинамики, в циклически действующем тепловом двигателе, невозможно полное преобразование теплоты, полученной от нагревателя, в механическую работу.

7. a)

Дано:

ε = 1 - диэлектрическая проницаемость вакуума

k = 9·10⁹ Н·м²/Кл² - коэффициент пропорциональности

q₁ = 5 нКл = 5·10⁻⁹ Кл

q₁ = 6 нКл = 6·10⁻⁹ Кл

F = 1,2 мН = 1,2·10⁻³ Н

_________

r - ?

Из закона Кулона:

F = k·q₁·q₂ / (εr²)

находим расстояние:

r = √ (k·q₁·q₂ / (ε·F))

r = √ (9·10⁹·5·10⁻⁹·6·10⁻⁹/ (1·1,2·10⁻³)) = 0,015 м или 15 мм

7. b) Решение прикреплено на фото

накапливать и сохранять электрический заряд.

9. Дано:

F = 1·10⁻⁶ Н

E = 100 H/Кл

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона

_____________

q - ?

n - ?

a)

Заряд капли найдем из уравнения:

E = F / q

q = F / E

q = 1·10⁻⁶ / 100 = 1·10⁻⁸ Кл

b)

Количество избыточных электронов:

n = q / e = 1·10⁻⁸ / 1,6·10⁻¹⁹ ≈ 6,25·10¹⁰ электронов

10)

1)Выбросы в атмосферу отработанных газов и продуктов горения.

2) Попадание в окружающую среду горюче-смазочных материалов.

3) Вибрация и шум при работе установки.

4) Выделение тепла (при проточном охлаждении в резервуары).