Замкнутому проводу длиной 4 м придали форму квадрата и расположили его горизонтально в вертикальном магнитном поле с магнитной индукцией 50 мтл. на сколько изменится магнитный поток через контур, если этому же проводу придать форму окружности? ответ дать в мвб, округлив до целых.

дано

v=1 моль

t1=600k

p1=4*10^5 па

t1/t2= v2/v1

p2=10^5 па

найти   ∆u

решение

p1v1 = vrt1 ; v1 = vrt1/p1                       (1)

p2v2 = vrt2; v2 = vrt1/p2                        (2)

делим   (2) на (1)

v2/v1 = vrt2/p2    /  vrt1/p1         =    t2/t1 * p1/p2    (3)

по условию t1/t2= v2/v1    тогда  (3) запишем в виде

t1/t2 = t2/t1 * p1/p2

(t1/t2)^2 =   p1/p2

подставим значения

(600/t2)^2 = 4*10^5 / 10^5 = 4 = 2^2

600/t2 = 2

t2 =300 k   

аргон - одноатомный газ

изменение   внутренней энергии одноатомного газа

∆u = 3/2 *vr∆t = 3/2 *1*8.31*(300-600) = - 3739,5  дж

охлаждается    t2 < t1    - ответ с минусом

 

ответ     3739,5  дж =  3,7 кдж

разберемся, что происходит. посмотрите рисунок. пружина без груза, имеет длину от о до а. после того, как подвесили груз, пружина растянется до уровня 0, - это теперь точка равновесия. колебания происходят между уровнями 1 и 2. то есть, пружина всегда растянута.

далее, при колебаниях, потенциальная энергия пружины t=(kx^2)/2, то есть пропорциональна квадрату растяжения. теперь понятно, что потенциальная энергия этой пружины на уровне 2 больше, чем на уровне 1? на уровнях 1 и 2 груз имеет нулевую скорость, на уровне 0 - максимальную, следовательно кинетическая энергия на этом уровне максимальна.

теперь к .

груз находится на уровне 1 и начинает движение вниз.

тогда, его потенциальная энергия пружины растет, потому что пружина растягивается. 

кинетическая энергия груза растет, так как растет скорость груза.

потенциальная энергия груза уменьшается, так как уменьшается высота от земли. потенциальная энергия (величина) зависит от выбора системы координат, но изменение от этого не зависит.