60. Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю 14 кДж теплоты. Определить температуру нагревателя, если при температуре охладителя 280 К работа цикла равна 6 кДж.
61. При изотермическом расширении 10 г азота, находящегося при температуре 17ºС, была совершена работа, равная 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?
62. 2 кмоля углекислого газа нагреваются при постоянном давлении на 50º. Найти: 1) изменение его внутренней энергии, 2) работу расширения, 3) количество тепла, сообщенного газу.
63. Азот массой 50 г находится при температуре 280 К. В результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в 2 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равной первоначальной. Определите: 1) работу, совершенную газом, 2) изменение внутренней энергии газа. Начертить график этого процесса.
64. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет 2 кДж. Определить количество подведенной к газу теплоты, если процесс протекал: 1) изотермически, 2) изобарно.
65. Объем водорода при изотермическом расширении увеличился в 3 раза. Определить работу, совершенную газом, теплоту, полученную им при этом. Масса водорода 200 г. Температура 0º С.
66. 1 кмоль азота, находящегося при нормальных условиях, расширяется адиабатически от объема V1 до объема V2 = 5V1. Найти изме -
нение внутренней энергии газа и работу, совершенную при расширении.
67. Газ расширяется адиабатически и при этом объем его увеличивается вдвое, а абсолютная температура уменьшается в 1,32 раза. Какое число степеней свободы имеют молекулы этого газа?
68. Двухатомный газ, находящийся при температуре 27º С и давлении 2 МПа сжимается адиабатически от объема V1 до объема V2 = 0,5V1. Найти температуру и давление газа после сжатия.
69. 1 литр гелия, находящегося при нормальных условиях, изотермически расширяется за счет полученного извне тепла до объема 2 л. Найти работу, совершенную газом при расширении и количество, сообщенного газу тепла.
70. 28 г азота, находящегося при температуре 40º С и давлении
750 мм.рт.ст., сжимается до объема 13 л. Найти температуру и давление азота после сжатия, если: 1) азот сжимается изотермически, 2) азот сжимается адиабатически. Найти работу сжатия в каждом из этих случаев.
71. В вершинах квадрата со стороной 10 см расположены равные одноименные заряды. Потенциал создаваемого ими поля в центре квадрата равен 500 В. Определить величину зарядов.
72. В вершинах квадрата со стороной 10 см помещены заряды по
0,1 нКл. Определит напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.
73. На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 2 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от зарядов.
74. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 6 см от одного и 8 см от другого заряда, равна 1000 В/м. Определить потенциал поля в этой точке и величину зарядов.
75. Сколько электронов несёт на себе заряженная капелька массой
10-9 мг, если она уравновешена между горизонтальными пластинами плоского воздушного конденсатора, расположенными на расстоянии 2 см друг от друга? Разность потенциалов 610 В.
76. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью 30º.
77. Четыре одинаковых заряда по 40 нКл каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
78. Два шарика массой по 0,2 г подвешены в общей точке на нитях длиной 0,5 м. Шарикам сообщили заряд и нити разошлись на угол 90º. Определить напряженность и потенциал поля в точке подвеса шарика.
79. Определить потенциал точки поля, находящейся на расстоянии
10 см от центра заряженного шара радиусом 1 см, если потенциал шара равен 300В. Вычислить работу по перемещению заряда 2 нКл из этой точки до поверхности шара.
80. Два заряда 1 нКл и -3 нКл находятся на расстоянии 20 см друг от друга. Найти напряженность и потенциал в точке поля, расположенной на продолжении линии, соединяющей заряды на расстоянии 10 см от первого заряда.
81. Определить силу тока, потребляемого электрической лампочкой при температуре вольфрамовой нити 2000º С, если диаметр нити 0,02 мм, напряженность электрического поля нити 800 В/м.
82. Определить удельное сопротивление и материал проводника, который намотан на катушку, имеющую 500 витков со средним диаметром витка 6 см, если при напряжении 320 В допустимая плотность тока 2 МА/м2.
83. Определить ток короткого замыкания батареи, ЭДС которой равен 15 В, если при подключении к ней резистора сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи 4 А.
84. Определить разность потенциалов на концах нихромового проводника длиной 1 м, если плотность тока, текущего по нему 2·108 А/м2.
85. В медном проводе длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 идет ток. При этом в каждую секунду выделяется теплота 0,35 Дж. Сколько электронов проходит через поперечное сечение этого проводника за 1 секунду?
86. Определить плотность тока, если за 2 секунды через проводник сечением 1,6 мм2 прошло 2·1019 электронов.
87. ЭДС батареи 50 В, внутреннее сопротивление 3 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение, под которым находится внешняя цепь, если её сопротивление 17 Ом.
88. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А выделяется мощность 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.
89. Определить плотность тока, текущего по резистору длиной 5 м, если на конце его поддерживается разность потенциалов 2 В. Удельное сопротивление материала 2·10-6 Ом·м.
90. Вычислить емкость батареи состоящей из трех конденсаторов емкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их соединения.
91. Два параллельных длинных провода с токами силой 2 А, текущими в противоположных направлениях, расположены на расстоянии 15 см друг от друга. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей между проводами на расстоянии 3 см от второго провода.
92. По двум бесконечно длинным параллельным проводам на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи по 0,5 А в одном направлении. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на 10 см от каждого провода.
93. По двум параллельным проводам текут токи силой 8 А и 12 А. Расстояние между проводами 20 см. Найти геометрическое место точек, в котором магнитная индукция поля токов равна нулю. Направление токов выбрать самостоятельно.
94. По двум длинным параллельным проводам, в противоположных направлениях текут токи 1 А и 3А. Расстояние между проводами 8 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на продолжении прямой, соединяющей провода, на расстоянии 2 см от первого провода.
95. Расстояние между двумя длинными параллельными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи силой 30 А каждый. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от одного и 3 см от другого провода.
96. Электрон, движется по окружности в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл. Вычислить период вращения.
97. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно длинному проводу на расстоянии 4 мм от него. Какая сила подействует на электрон, если по проводнику пустить ток 5 А?
98. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле индукцией 15 мТл, если скорость протона равна 2 Мм/с.
99. Заряженная частица движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле с индукцией 12,6 мТл. Определить удельный заряд частицы ( q/m), если её скорость 1 Мм/с.
100. Электрон влетел в однородное магнитное поле, индукция которого 20 мкТл, перпендикулярно силовым линиям и описал окружность радиусом 4 см. Определить кинетическую энергию электрона.
101. На пленку толщиной 0,16 мкм под углом 30º падает белый свет. Определите показатель преломления пленки, если в проходящем свете пленка кажется фиолетовой. Длина волны фиолетовых лучей 0,4 мкм. Принять к = 1. Из какого вещества сделана пленка?
102. Какую наименьшую толщину должна иметь пленка из скипидара, если на неё под углом 30º падает белый свет и она в проходящем свете кажется желтой? Длина волны желтых лучей 0,58 мкм.
103. Для получения колец Ньютона используют выпуклую линзу с радиусом кривизны 12,5 м. Освещая линзу монохроматическим светом, определили, что расстояние между четвертым и пятым кольцом равно 0,5 мм. Найти длину волны падающего света.
104. Монохроматический свет длиной волны 500 нм падает нормально на решетку. Второй дифракционный максимум, наблюдаемый на экране, смещен от центрального на угол 14º. Определите число штрихов на 1 мм решетки.
105. Пучок параллельных лучей монохроматического света падает нормально на дифракционную решетку. Угол дифракции для спектра второго порядка 10º. Каким будет угол дифракции для спектра пятого порядка?
106. Луч света переходит из воды в алмаз так, что луч, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризован. Определить угол между падающим и преломленным лучами.
107. Угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора 45º. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 60º?
108. Определить энергию, излучаемую за 1 минуту из смотрового окошка площадью 8 см2 плавильной печи, если её температура 1200 К.
109. Температура верхних слоев Солнца 5,3 кК. Считая Солнце абсолютно черным телом, определить длину волны, которой соответствует максимальная излучательность.
110. При освещении поверхности цезия с длиной волны 360 нм задерживающий потенциал равен 1,47 В. Определить красную границу фотоэффекта для цезия. Вычислить длину волны де Бройля для вырванных электронов, имеющих максимальную скорость.
111. Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определить длину волны де Бройля электрона.
112. Найти частоту света, вырывающего с поверхности металла электроны, полностью задерживающиеся потенциалом 3 кВ. Частота красной границы фотоэффекта у этого металла 6·1014 Гц. Найти работу выхода электрона из металла и его длину волны де Бройля.
113. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.
114. Определить наименьшую и наибольшую энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серия Лаймана).
115. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в инфракрасной серии спектра водорода (серия Пашена).
116. Найти интервал длин волн, в котором заключена спектральная серия Бальмера для атома водорода.
117. Определить дефект массы и энергию связи ядра тяжелого водорода, а также удельную энергию связи ядра.
118. Найти дефект массы и энергию связи ядра гелия , а также удельную энергию ядра.
119. Найти число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов углерода: 1)6C12 , 2)6C13 , 3)6C14 . Для ядер изотопа 6C14 - вычислить энергию связи.
120. Найти энергию связи ядер 1H3 и 2He3 . Какое из них устойчивей?