Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов 600В, а затем отключили от источника тока.

Решим предложенные задачи: ### Задача 5 Дано: $U_1 = 600 \text{ В}$ $d_1 = 0,2 \text{ мм} = 0,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}$ $d_2 = 0,7 \text{ мм} = 0,7 \cdot 10^{-3} \text{ м}$ $\varepsilon = 7$ Найти: $U_2 - ?$ Решение: Конденсатор отключен от источника, значит, его заряд $q$ остается неизменным ($q = const$). Емкость плоского конденсатора: $C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}$. Заряд конденсатора: $q = C_1 U_1 = C_2 U_2$. Следовательно: $\frac{\varepsilon_0 S}{d_1} U_1 = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d_2} U_2$. Выразим $U_2$: $U_2 = U_1 \cdot \frac{d_2}{d_1} \cdot \frac{1}{\varepsilon}$ $U_2 = 600 \cdot \frac{0,7}{0,2} \cdot \frac{1}{7} = 600 \cdot 3,5 \cdot \frac{1}{7} = 600 \cdot 0,5 = 300 \text{ В}$ **Ответ: 300 В.** ### Задача 6 Дано: $p = 200 \text{ кПа} = 2 \cdot 10^5 \text{ Па}$ $V_1 = 200 \text{ л} = 0,2 \text{ м}^3$ $T_2 = 500 \text{ К}$ $m = 580 \text{ г} = 0,58 \text{ кг}$ $M = 29 \text{ г/моль} = 0,029 \text{ кг/моль}$ $R = 8,31 \text{ Дж/(моль·К)}$ Найти: $A - ?$ Решение: Работа при изобарном процессе: $A = p(V_2 - V_1) = \nu R (T_2 - T_1)$. Сначала найдем количество вещества $\nu$: $\nu = \frac{m}{M} = \frac{0,58}{0,029} = 20 \text{ моль}$. Начальную температуру $T_1$ найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона для начального состояния: $p V_1 = \nu R T_1 \Rightarrow T_1 = \frac{p V_1}{\nu R} = \frac{2 \cdot 10^5 \cdot 0,2}{20 \cdot 8,31} = \frac{40000}{166,2} \approx 240,67 \text{ К}$. Теперь вычислим работу: $A = \nu R (T_2 - T_1) = 20 \cdot 8,31 \cdot (500 - 240,67) = 166,2 \cdot 259,33 \approx 43100 \text{ Дж} = 43,1 \text{ кДж}$. **Ответ: 43,1 кДж.**