Задачи по физике Какое количество вещества глюкозы (С6Н12О6) содержится в растворе объемом 2 л, если в трубке, отделенной от раствора полупроницаемой перепонкой, вода, находящаяся в равновесии с ним, расположена ниже его уровня на 40 см? Температура раствора 27 С. При силе развиваемой мышцей 200Н, скорость изотонического сокращения мышцы оказалась равной 1см/с. Определить энергию, выделяющуюся в виде теплоты при сокращении мышцы. КПД мышцы равен 30%, время сокращения 0,5с. Оптические силы объектива и окуляра микроскопа равны 100 и 20 дптр. Увеличение микроскопа равно 50. Каково будет увеличение этого микроскопа, если расстояние между объективом и окуляром увеличить на 2см.
Для решения первой задачи, необходимо воспользоваться формулой Рауля: P = P° + ρgh где P - парциальное давление глюкозы, P° - парциальное давление чистой воды, ρ - плотность глюкозы, g - ускорение свободного падения, h - разность уровней раствора и воды.
В нашем случае, с учетом того, что раствор находится под водой, Рауля имеет вид: P = P° + ρgh + RT(M/m)V
Дано: V = 2 л = 0.002 м³ T = 27°C = 300 K h = 0.4 м
Известные значения: P° = 2338 Па R = 8.31 Дж/(моль·К) M = 180 г/моль (молярная масса воды) m = 180.16 г/моль (молярная масса глюкозы)
Подставляем значения и находим количество вещества глюкозы: n = PV/RT = где P = P° + ρgh
Для решения второй задачи, воспользуемся формулой энергии: Э= \frac{P}{t}
где P - работа, равная умножению силы и перемещения, t - время.
Дано: P = 200 Н t = 0.5 с
Необходимо также учесть, что КПД мышцы равен 30%, следовательно, нам нужно найти полную работу: P = \frac{Э}{КПД}
Подставляем значения и находим энергию в виде теплоты.
Для решения третьей задачи, воспользуемся формулой для увеличения микроскопа: У = (1 + d/f) Fо
где d - изменение расстояния между объективом и окуляром, f - фокусное расстояние объектива, Fо - оптическое увеличение микроскопа.
Дано: f = 1/100 м = 0.01 м Fо = 50 d = 0.02 м
Подставляем значения и находим новое увеличение микроскопа.
P = P° + ρgh
где P - парциальное давление глюкозы, P° - парциальное давление чистой воды, ρ - плотность глюкозы, g - ускорение свободного падения, h - разность уровней раствора и воды.
В нашем случае, с учетом того, что раствор находится под водой, Рауля имеет вид:
P = P° + ρgh + RT(M/m)V
Дано:
V = 2 л = 0.002 м³
T = 27°C = 300 K
h = 0.4 м
Известные значения:
P° = 2338 Па
R = 8.31 Дж/(моль·К)
M = 180 г/моль (молярная масса воды)
m = 180.16 г/моль (молярная масса глюкозы)
Подставляем значения и находим количество вещества глюкозы:
Для решения второй задачи, воспользуемся формулой энергии:n = PV/RT = где P = P° + ρgh
Э= \frac{P}{t}
где P - работа, равная умножению силы и перемещения, t - время.
Дано:
P = 200 Н
t = 0.5 с
Необходимо также учесть, что КПД мышцы равен 30%, следовательно, нам нужно найти полную работу:
P = \frac{Э}{КПД}
Подставляем значения и находим энергию в виде теплоты.
Для решения третьей задачи, воспользуемся формулой для увеличения микроскопа:У = (1 + d/f) Fо
где d - изменение расстояния между объективом и окуляром, f - фокусное расстояние объектива, Fо - оптическое увеличение микроскопа.
Дано:
f = 1/100 м = 0.01 м
Fо = 50
d = 0.02 м
Подставляем значения и находим новое увеличение микроскопа.