1) Водород, массой m=2кг, находящийся под поршнем при давлении p=1745мм. в ст.изотермически расширяется при температуре T=300К от объема V1=0.5м^3 до объема V2=2.5м^3 v(Молярная масса водорода 2.016) Построить изотерму в координатах p=f(v). Оцените величину работы, совершаемой газом в этом процессе. 2) Электрон пройдя ускоряющую разность потенциала U=1.2 кВ, попал в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрического поля. Определить напряженность Е электрического поля, если магнитная индукция В равна 6мТЛ и электрон в эти полях движется прямолинейно.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Из уравнения состояния идеального газа можно найти давление
pV = nRT
где p - давление, V - объем, n - количество вещества (моля), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Перейдем к численным значениям
n = m/M = 2кг / 2.016кг/моль ≈ 0.992 моль
R = 8.31 Дж/(моль·К)
Т = 300 K.

Таким образом, начальное давление будет
p₁ = (0.992 моль 8.31 Дж/(моль·К) 300 К) / 0.5 м³ = 1574.16 Па.

Для итогового объема
p₂ = (0.992 моль 8.31 Дж/(моль·К) 300 К) / 2.5 м³ = 629.664 Па.

Таким образом, изотерма в координатах p=f(V) будет представлять собой гиперболу.

Для определения работы, совершаемой газом в процессе можно воспользоваться формулой
A = - ∫p dV = - ∫(p₁ V₁)/V² dV = (p₁ V₁) * ln(V).

Подставляем значения и находим работу.

2) Сила, действующая на электрон в электрическом поле равна F = eE, где e - заряд электрона
Сила, действующая на электрон в магнитном поле равна F = evB, где v - скорость электрона.

Так как электрон движется прямолинейно, то силы должны быть сбалансированы
eE = evB
E = vB.

По условиям задачи известно, что U = eEd, где d - длина ускоряющего промежутка
S = vt, где S - путь, t - время.

Из данных условий задачи
U = eEd
1.2 10^3 = 1.6 10^-19 E * d.

Из уравнения движения в магнитном поле
vB = evB
v = E/B.

Далее, можно подставить это значение скорости в формулу для пути S
S = vt = (E/B)t.

Исходя из условий задачи, найдем значения E и t.