Реши задачу, пошагово выполняя указанные действия.
Определи, на сколько градусов можно нагреть воду массой 884 кг при сжигании керосина массой 0,6 кг, если считать, что теплота, выделившаяся при полном сгорании керосина, целиком пошла на нагревание воды. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания керосина — 43 МДж/кг.
(ответ округли до десятых).
Шаг 1. Запиши формулу для нахождения количества теплоты, необходимого для нагревания вещества (воды) массой на Δ°С, и заполни пропуски в пояснении к данной формуле:
нагр=⋅в⋅Δ,,
где
= Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость нагреваемого вещества (воды);
в = кг — масса нагреваемого вещества (воды);
Δ — изменение температуры вещества (воды) в результате нагревания.
Шаг 2. Запиши формулу для нахождения количества теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива (керосина) массой , и заполни пропуски в пояснении к данной формуле:
гор=⋅т, где
= МДж/кг = Дж/кг — удельная теплота сгорания топлива (керосина);
т = кг — масса топлива (керосина).
Шаг 3. Согласно условию, теплота, выделившаяся при полном сгорании керосина, целиком пошла на нагревание воды. Значит, количество теплоты нагр равно количеству теплоты гор.
Приравняй выражения для нагр и гор и в получившееся равенство подставь значения переменных (см. условие задачи, шаг 1 и шаг 2):
⋅в⋅Δ=⋅т,.
Подставь числовые значения физических величин:
4200⋅884⋅Δ=⋅106⋅..
Шаг 4. Выполнив необходимые вычисления, реши получившееся линейное уравнение с точностью до десятых:
Δ =°С.
Применим теорему о циркуляции вектора для вычисления простейшего магнитного поля – бесконечно длинного соленоида, представляющего собой тонкий провод, намотанный плотно виток к витку на цилиндрический каркас (рис. 2.11).
Рис. 2.11
Соленоид можно представить в виде системы одинаковых круговых токов с общей прямой осью.
Бесконечно длинный соленоид симметричен любой, перпендикулярной к его оси плоскости. Взятые попарно (рис. 2.12), симметричные относительно такой плоскости витки создают поле, в котором вектор перпендикулярен плоскости витка, т.е. линии магнитной индукции имеют направление параллельное оси соленоида внутри и вне его.
Рис. 2.12
Из параллельности вектора оси соленоида вытекает, что поле как внутри, так и вне соленоида должно быть однородным.
Возьмём воображаемый прямоугольный контур 1–2–3–4–1 и разместим его в соленоиде, как показано на рисунке 2.13.
Рис. 2.13
Второй и четвёртый интегралы равны нулю, т.к. вектор перпендикулярен направлению обхода, т.е .
Возьмём участок 3–4 – на большом расстоянии от соленоида, где поле стремится к нулю; и пренебрежём третьим интегралом, тогда
где – магнитная индукция на участке 1–2 – внутри соленоида, – магнитная проницаемость вещества.
Если отрезок 1–2 внутри соленоида, контур охватывает ток:
где n – число витков на единицу длины, I – ток в соленоиде (в проводнике).
Тогда магнитная индукция внутри соленоида:
, (2.7.1)
Вне соленоида:
и , т.е. .
Бесконечно длинный соленоид аналогичен плоскому конденсатору – и тут, и там поле однородно и сосредоточено внутри.
Произведение nI – называется число ампер витков на метр.
У конца полубесконечного соленоида, на его оси магнитная индукция равна:
, (2.7.2)
Практически, если длина соленоида много больше, чем его диаметр, формула (2.7.1) справедлива для точек вблизи середины, формула (2.7.2) для точек около конца.
Если же катушка короткая, что обычно и бывает на практике, то магнитная индукция в любой точке А, лежащей на оси соленоида, направлена вдоль оси (по правилу буравчика) и численно равна алгебраической сумме индукций магнитных полей создаваемых в точке А всеми витками. В этом случае имеем:
· В точке, лежащей на середине оси соленоида магнитное поле будет максимальным:
, (2.7.3)
где L – длина соленоида, R – радиус витков.
· В произвольной точке конечного соленоида (рис. 2.14) магнитную индукцию можно найти по формуле
, (2.7.4)
Рис. 2.14
На рисунке 2.15 изображены силовые линии магнитного поля : а) металлического стержня; б) соленоида; в) железные опилки, рассыпанные на листе бумаги, помещенной над магнитом, стремятся вытянуться вдоль силовых линий; г) магнитные полюсы соленоида.
1)I2 = 0.5I1
2)90 В, 30 В
Объяснение:
1)Резисторы соединены последовательно, т.е. общее сопротивление стало в 2 раза больше.
Как известно из закона Ома ток обратно пропорционален сопротивлению, т.е. при увеличении сопротивления ток уменьшается и наоборот ( при постоянном напряжении).
И получается, что ток увеличится/уменьшится во столько же раз во сколько уменьшится/увеличится сопротивление.
2) Резисторы соединены последовательно, общее сопротивление равно R = R1 + R2 = 4 Ом
I1 = I2 = I (Последовательное соединение)
Найдем ток по закону Ома
I = U/R = 120/4 = 30 А
По тому же закону Ома выразим падения напряжений на R1 и R2
Ur1 = I*R1 = 3*30 = 90 В
Ur2 = I*R2 = 1*30 = 90В