Вопросы для подготовки к семинару. Задачи для самостоятельного решения

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Задачи для самостоятельного решения.

1. Азот массой 28 г расширяется от объема 2 л до объема 4 л. Определите работу межмолекулярных сил притяжения при этом расширении. Считайте, что а = 0,135 H·м⁴/моль².

2. Найдите внутреннее давление 4 моль хлороводорода Hcl, находящегося в сосуде объемом 9 л. Поправку а считайте равной 0,37 H·м⁴/моль².

3. Диоксид серы SO₂ (n = 4 моль), находится при температуре 300 К в сосуде вместимостью 2 л. Определите давление газа, считая его реальным (а = 0,686 H·м⁴/моль²,

b = 5,68 · 10^-5 м³/моль).

4. Углекислый газ массой 88 г занимает при температуре 290 К объем 1000 см³. Определите внутреннюю энергию газа, если: 1) газ идеальный; 2) газ реальный. Поправку а примите равной 0,361 Н·м⁴/моль².

5. Определите при каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 2,5 см, если температура водорода 68⁰С.

6. Азот находится под давлением 100 кПа при температуре

290 К. Определите коэффициенты диффузии и внутреннего трения. Эффективный диаметр молекулы азота равен 0,38 нм.

7. Найдите при каком давлении длина свободного пробега молекул водорода равна 2,5 см, если температура газа равна 67⁰С. Диаметр молекулы водорода примите равным 0,29 нм.

8. Определите среднюю продолжительность свободного пробега молекул водорода при температуре 27⁰С и давлении 0,5 кПа. Диаметр молекулы водорода примите равным 0,29 нм.

9. Кислород находится при нормальных условиях. Определите коэффициент теплопроводности кислорода, если эффективный диаметр его молекул равен 0,36 нм.

10. Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных условиях составляет0,1 мкм. Определите среднюю длину их свободного пробега при давлении 0,1 мПа, если температура газа остается постоянной.

ЗАНЯТИЕ 9 Электростатика. Теорема Гаусса.

Электростатическое поле. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции полей. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Напряженность поля как градиент потенциала.

ЗАДАЧА 1

Два заряженных шарика, подвешенные на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин плотностью 0,8 г/см³. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и в керосине был один и тот же? Диэлектрическая проницаемость керосина ε = 2.

ЗАДАЧА 2

Определите напряженность электрического поля в точке А, расположенной вдоль прямой, соединяющей заряды 10 нКл и - 8 нКл и находящейся на расстоянии 8 см от отрицательного заряда. Расстояние между зарядами 20 см.

ЗАДАЧА 3

Расстояние между двумя зарядами ± 2 нКл равно 20 см. Определите напряженность поля, созданного этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии 15 см от первого заряда и 10 см от второго заряда.

ЗАДАЧА 4

Используя теорему Гаусса найдите напряженность электростатического поля следующих систем:

1) заряда q, равномерно распределенного по объему шара радиуса R;

2) бесконечной прямолинейной нити, равномерно заряженной с линейной плотностью t;

3) бесконечного цилиндра радиуса R равномерно заряженного с объемной плотностью r.

4) бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью s.

ЗАДАЧА 5

Дата добавления: 2014-11-25