Конденсатор емкостью С при напряжении U заряжается до заряда q=C*U при подсоединении другого конденсатора емкостью 2С полная емкость становится равна С1=2С+С=3С. энергия двух конденсаторов с суммарным зарядом q и суммарной емкостью C1=3С равна. W = q^2/(2*C1) =q^2/(2*3*C) = (C*U)^2/(2*3*C) = C*U^2/6 если подключить к конденсаторам резистор достаточно большого сопротивления то можно считать что все тепло выделяется на резисторе. Q=W=C*U^2/6 отсюда можем выразить искомое напряжение U=корень(Q*6/C)=корень(0,3*6/(10*10^-6)) В = 424,2641 В~ 424 В - это ответ
Вычислим изменение внутренней энергии воздуха при уменьшении его температуры на 1 К ΔU = i/2 * m1/M * R*ΔT, где i = 5 степеней свободы, воздух в основном состоит из 2-х атомных молекул кислорода (О₂) и азота (N₂), m1 = ρ*V = 1,29 кг/м³ * 80 м³ = 103,2 кг, М = 29*10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха R = 8,31 Дж/(моль*К), ΔТ = 1 К. Изменение внутренней энергии воздуха происходит за счет потери энергии на испарение воды, энергия уменьшается на ΔU = Q = L*m2 L = 2,3*10⁶ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды m2 = масса испаряемой воды L*m2 = i/2 * m1/M * R*ΔT => m2 = ( i/2 * m1/M * R*ΔT) / L m2 = (5/2 * 103,2 кг / 29*10⁻³ кг/моль *8,31 Дж/(моль*К) *1 К) / 2,3*10⁶ Дж/кг ≈ 3,2*10⁻² кг = 32 г
если подключить к конденсаторам резистор достаточно большого сопротивления то можно считать что все тепло выделяется на резисторе.
Q=W=C*U^2/6
отсюда можем выразить искомое напряжение
U=корень(Q*6/C)=корень(0,3*6/(10*10^-6)) В = 424,2641 В~ 424 В - это ответ
ΔU = i/2 * m1/M * R*ΔT, где
i = 5 степеней свободы, воздух в основном состоит из 2-х атомных молекул кислорода (О₂) и азота (N₂),
m1 = ρ*V = 1,29 кг/м³ * 80 м³ = 103,2 кг,
М = 29*10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха
R = 8,31 Дж/(моль*К),
ΔТ = 1 К.
Изменение внутренней энергии воздуха происходит за счет потери энергии на испарение воды, энергия уменьшается на ΔU = Q = L*m2
L = 2,3*10⁶ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды
m2 = масса испаряемой воды
L*m2 = i/2 * m1/M * R*ΔT => m2 = ( i/2 * m1/M * R*ΔT) / L
m2 = (5/2 * 103,2 кг / 29*10⁻³ кг/моль *8,31 Дж/(моль*К) *1 К) / 2,3*10⁶ Дж/кг ≈ 3,2*10⁻² кг = 32 г