Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կիրառումը որոշ թերմոդինամիկ պրոցեսներում (Իզոբար, իզոթերմ, իզոքորիկ)

30 Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կիրառումը որոշ թերմոդինամիկ պրոցեսներում (Իզոբար իզոթերմ իզոքորիկ) 1. Ստորև բերված գրաֆիկը ցույց է տալիս գազի կողմից իրականացվող թերմոդինամիկ ցիկլը: Գազի կատարած աշխատանքը ABCD պրոցեսի վրա կազմում է… Հայտնի է՝ Ճնշում 1 (P1) = 2 x 105 Պա Ճնշում 2 (P2) = 4 x 105 … Կարդալ ավելին

Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը։ Խնդիրներ և լուծումներ։

30 Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը. խնդիրներ և լուծումներ 1. Համակարգին ավելացվում է 3000 Ջ ջերմություն, և համակարգը կատարում է 2500 Ջ աշխատանք: Որքա՞ն է համակարգի ներքին էներգիայի փոփոխությունը: Հայտնի է՝ Ջերմություն (Q) = +3000 Ջոուլ Աշխատանք (W) = +2500 Ջոուլ Ցանկալի է՝ փոփոխությունը… Կարդալ ավելին

Գազերի կինետիկ տեսություն՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Ես գործ ունեմ փակ տարայի մեջ գտնվող գազերի հետ, որոնց սկզբնական ծավալը V է, իսկ ճնշումը ՝ P : Եթե վերջնական ճնշումը 4P է, իսկ ծավալը պահպանվում է անփոփոխ, որքա՞ն է սկզբնական կինետիկ էներգիայի և վերջնական կինետիկ էներգիայի հարաբերակցությունը :

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 4P

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Վերջնական ծավալը (V2 ) = V

Պահանջվում է՝ Սկզբնական կինետիկ էներգիայի և վերջնական կինետիկ էներգիայի հարաբերակցությունը (K E 1 : K E 2 ):

Լուծում.

Իդեալական գազերի ճնշման (P), ծավալի (V) և կինետիկ էներգիայի (KE) միջև եղած կապը.

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 18

Սկզբնական կինետիկ էներգիայի և վերջնական կինետիկ էներգիայի հարաբերակցությունը՝

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 19

[իրպ]

2. Որքա՞ն է մոլեկուլների միջին տեղափոխական կինետիկ էներգիան իդեալական գազում 57 o C ջերմաստիճանում:

Հայտնի է.

Գազի ջերմաստիճանը (T) = 57 ° C + 273 = 330 Կելվին

Բոլցմանի հաստատունը (k) = 1.38 x 10 -23 Ջոուլ/Կելվին

Պահանջվում է. միջին տեղափոխական կինետիկ էներգիա

Լուծում.

Կինետիկ էներգիայի (KE) և գազի ջերմաստիճանի (T) միջև եղած կապը .

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 3

Միջին թարգմանչական կինետիկ էներգիան՝

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 4

[իրպ]

3. Գազը փակ տարայի մեջ 27 ° C ջերմաստիճանում ։ Եթե գազի կինետիկ էներգիան մեծանում է սկզբնական կինետիկ էներգիայի 2 անգամ, ապա գազի վերջնական ջերմաստիճանը…

Հայտնի է.

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 Կ

Սկզբնական կինետիկ էներգիա = KE

Վերջնական կինետիկ էներգիա = 4 K E

Ցանկալի է՝ վերջնական ջերմաստիճանը ( T2 )

Լուծում.

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 5

[իրպ]

4. Իդեալական գազը գտնվում է փակ տարայի մեջ, տաքացվում է այնպես, որ գազի մասնիկների վերջնական միջին արագությունը մեծանա սկզբնական միջին արագության 3 անգամ։ Եթե գազի սկզբնական ջերմաստիճանը 27 ° C է, ապա իդեալական գազի վերջնական ջերմաստիճանը…

Հայտնի է.

Սկզբնական ջերմաստիճանը = 27 ° C + 273 = 300 Կելվին

Սկզբնական արագություն = v

Վերջնական արագություն = 2v

Ցանկալի է ՝ իդեալական գազի վերջնական ջերմաստիճանը

Լուծում.

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 20

Վերջնական միջին արագությունը = սկզբնական միջին արագության 2-ապատիկը

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 7

[իրպ]

5. 36 լիտր ծավալով տարածության մեջ կա երեք մոլ գազ։ Յուրաքանչյուր գազի մոլեկուլ ունի 5 x 10 -21 Ջոուլ կինետիկ էներգիա ։ Համընդհանուր գազի հաստատունը = 8.315 Ջ/մոլ.K է, իսկ Բոլցմանի հաստատունը՝ 1.38 x 10 -23 Ջ/K։ Որքա՞ն է գազի ճնշումը տարայի մեջ։

Հայտնի է.

Մոլերի քանակը (n) = 3 մոլ

Ծավալ = 36 լիտր = 36 դմ 3 = 36 x 10 -3 մ 3

Բոլցմանի հաստատունը (k) = 1.38 x 10 -23 Ջ/Կ

Կինետիկ էներգիա (ԿԷ) = 5 x 10 –21 Ջոուլ

Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8.315 Ջ/մոլ.Կ

Ցանկալի է ՝ գազի ճնշում (P)

Լուծում.

Հաշվարկեք ջերմաստիճանը՝ օգտագործելով գազի կինետիկ էներգիայի հավասարումը։

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 8

Հաշվարկեք գազի ճնշումը՝ օգտագործելով իդեալական գազերի օրենքի th հավասարումը (մոլերի քանակով, n):

PV = n RT

P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10 -3 ) = 6024.22

Գազերի կինետիկ տեսություն - խնդիրներ և լուծումներ 9

Գազի ճնշումը 1.67 x 10 5 Պասկալ կամ 1.67 մթնոլորտ է։

Կարդալ ավելին

Իդեալական գազի օրենքը։ Խնդիրներ և լուծումներ։

1. Ես գործ ունեմ փակ տարայի մեջ գտնվող գազերի հետ, որոնք սկզբում ունեն V ծավալ և T ջերմաստիճան ։ Վերջնական ջերմաստիճանը 5/4T է, իսկ վերջնական ճնշումը ՝ 2P։ Որքա՞ն է գազի վերջնական ծավալը։

Հայտնի է.

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T 1 ) = T

Վերջնական ջերմաստիճանը (T2 ) = 5/4 T

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 2P

Ցանկալի է՝ Վերջնական հատոր (V 2 )

Լուծում.

Իդեալական գազի օրենք - խնդիրներ և լուծումներ 1

[իրպ]

2. Որոշեք 2.00 մոլ գազերի ծավալը (իդեալական գազ) Ստանդարտ ջերմաստիճանում (STP): STP = Ստանդարտ ջերմաստիճան և ճնշում:

Հայտնի է.

Գազի մոլեր (n) = 2 մոլ սառույց

Ստանդարտ ջերմաստիճան (T) = 0 o C = 0 + 273 = 273 Կելվին

Ստանդարտ ճնշում (P) = 1 մթնոլորտ = 1.013 x 10 5 Պա

Ունիվերսալ գազի հաստատուն (R) = 8.315 Ջուլ/մոլ e .Kelvin

Պահանջվում է ՝ գազերի ծավալ (V)

Լուծում.

Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը (մոլերի քանակով, n)

Իդեալական գազի օրենք - խնդիրներ և լուծումներ 2

2 մոլ գազերի ծավալը 44.8 լիտր է։

1 մոլ գազերի ծավալը 45.4 լիտր / 2 = 22.4 լիտր է։

Ցանկացած գազի 1 մոլի ծավալը 22.4 լիտր է։

[իրպ]

3. 4 լիտր թթվածնային գազը փակ տարայի մեջ ունի 27°C ջերմաստիճան և 2 մթնոլորտային ճնշում (1 մթնոլորտային ճնշում = 105 Պա ): Համընդհանուր գազային հաստատունը (R) = 8.314 Ջ.մոլ e −1.K −1 է , իսկ Ավոգադրոյի թիվը ( N ​​A ) = 6.02 x 1023 մոլեկուլ/մոլ e : Որքա՞ն են թթվածնային գազերի մոլեկուլները տարայի մեջ:

Հայտնի է.

Գազերի ծավալը (V) = 4 լիտր = 4 դմ 3 = 4 x 10 -3 մ 3

Գազերի ջերմաստիճանը (T) = 27 o C = 27 + 273 = 300 Կելվին

Գազերի ճնշումը (P) = 2 մթնոլորտ = 2 x 10 5 Պա

Համընդհանուր գազային հաստատուն (R) = 8.314 Ջ.մոլ e −1 .K −1

Ավոգադրոյի թիվը (N A ) = 6.02 x 10 23

Փնտրվում է . Որքա՞ն են թթվածնի գազերի մոլեկուլները տարայի մեջ (N):

Լուծում.

Իդեալական գազի օրենք - խնդիրներ և լուծումներ 3

1 մոլ թթվածնային գազերում կա 1.93 x 1023 թթվածնի մոլեկուլ։

[իրպ]

4. Ստանդարտ ջերմաստիճանում և ճնշման (STP ) պայմաններում նեոնային գազ (Ne, ատոմային զանգված = 20 u) պարունակող տարան ունի 2 մ³ ծավալ ։ Որոշեք նեոնային գազի զանգվածը։

Հայտնի է.

Նեոնի ատոմային զանգվածը = 20 գրամ/մոլ e = 0,02 կգ/մոլ e

Ստանդարտ ջերմաստիճան (T) = 0 o C = 273 Կելվին

Ստանդարտ ճնշում (P) = 1 մթնոլորտ = 1.013 x 10 5 Պասկալ

Ծավալը (V) = 2 մ 3

Պահանջվում է . նեոնային գազի զանգված (մ²)

Լուծում.

Ստանդարտ ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում (STP), 1 մոլe ցանկացած գազերի, ներառում է նեոնային գազ, ծավալ ունեն 22.4 լիտրs = 22.4 դմ3 = 0.0448 մ3.

Իդեալական գազի օրենք - խնդիրներ և լուծումներ 4

2 մ 3 ծավալում կա 44.6 մոլ նեոնային գազ։

Նեոնային գազի հարաբերական ատոմային զանգվածը 20 գրամ/մոլ է։

Սա նշանակում է, որ 1 մոլում կա 20 գրամ կամ 0.02 կգ նեոնային գազ։ Քանի որ 1 մոլում կա 0.02 կգ նեոնային գազ, ապա 44.6 մոլում կա 44.6 մոլ x 0.02 կգ/մոլ = 0.892 կգ = 892 գրամ նեոնային գազ։

Կարդալ ավելին

Գեյ-Լյուսակի օրենքը (հաստատուն ծավալ)՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Ես գործարքային գազեր ունեմ, որոնք սկզբնապես ունեն P ճնշում և T ջերմաստիճան ։ Գազը ենթարկվում է իզոքորիկ պրոցեսի , այնպես որ վերջնական ճնշումը դառնում է սկզբնական ճնշման 4 անգամ մեծ։ Որքա՞ն է գազի վերջնական ջերմաստիճանը։

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 4P

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T 1 ) = T

Ցանկալի՝ Վերջնական ջերմաստիճան ( T2 )

Լուծում.

Գեյ-Լյուսակի օրենքի բանաձևը.

Գեյ-Լյուսակի օրենքը (հաստատուն ծավալ) - խնդիրներ և լուծումներ 1

Վերջնական ջերմաստիճանը դառնում է սկզբնական ջերմաստիճանի 4 անգամ մեծ։

[իրպ]

2. Փակ տարայի մեջ իդեալական գազերը սկզբնապես ունեն 27 o C ջերմաստիճան: Եթե վերջնական ճնշումը դառնում է սկզբնական ճնշման 2 անգամը, որքա՞ն է վերջնական ջերմաստիճանը:

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 2P

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 Կ

Ցանկալի՝ Վերջնական ջերմաստիճան ( T2 )

Լուծում.

Գեյ-Լյուսակի օրենքը (հաստատուն ծավալ) - խնդիրներ և լուծումներ 2

[իրպ]

3. Անվադողը լցվում է մինչև 2 մթնոլորտային ճնշում 27°C ջերմաստիճանում: Վարելուց հետո անվադողի ներսում ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 47°C: Որքա՞ն է անվադողի ներսում ճնշումը հիմա:

Հայտնի է.

Մթնոլորտային ճնշում = 1 մթնոլորտ = 1 x 10 5 Պա

Սկզբնական չափիչ ճնշումը = 2 մթնոլորտ = 2 x 10 5 Պա

Սկզբնական բացարձակ ճնշումը (P1 ) = 1 մթնոլորտ + 2 մթնոլորտ = 3 մթնոլորտ = 3 x 10 5 Պա

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T 1 ) = 27 o C + 273 = 300 K

Վերջնական ջերմաստիճանը (T1 ) = 47 ° C + 273 = 320 Կ

Ցանկալի է՝ վերջնական ջերմաստիճանի չափիչ

Լուծում.

Գեյ-Լյուսակի օրենքը (հաստատուն ծավալ) - խնդիրներ և լուծումներ 3

Վերջնական չափիչ ճնշումը = վերջնական բացարձակ ճնշումը՝ մթնոլորտային ճնշումը

Վերջնական չափիչ ճնշումը = 3.2 մթն – 1 մթն

Վերջնական չափիչ ճնշումը = 2.2 մթնոլորտ

Կարդալ ավելին

Չարլզի օրենքը (հաստատուն ճնշում)՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Փակ տարայի մեջ գազը ընդարձակվում է այնպես, որ վերջնական ծավալը դառնում է սկզբնական ծավալի 3 անգամ մեծ (V = սկզբնական ծավալ, T = սկզբնական ջերմաստիճան ): Որքա՞ն է վերջնական ջերմաստիճանը:

Հայտնի է.

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Վերջնական ծավալը (V2 ) = 3V

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T 1 ) = T

Ցանկալի՝ Վերջնական ջերմաստիճան ( T2 )

Լուծում.

Չարլզի օրենքի բանաձևը.

Չարլզի օրենքը (հաստատուն ճնշում) - խնդիրներ և լուծումներ 1

Գազերի վերջնական ջերմաստիճանը դառնում է սկզբնական ջերմաստիճանի 3 անգամ մեծ։

[իրպ]

2. Ես գործ ունեմ, որ գազերը սկզբնապես ունեն V ծավալ և T ջերմաստիճան։ Եթե գազը ենթարկվում է իզոբար պրոցեսի , որի արդյունքում ջերմաստիճանը դառնում է սկզբնական ջերմաստիճանի 2 անգամ մեծ, ապա գազերի վերջնական ծավալը կազմում է…

Հայտնի է.

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T 1 ) = T

Վերջնական ջերմաստիճանը (T2 ) = 2T

Ցանկալի է՝ վերջնական հատոր (V 2 )

Լուծում.

Չարլզի օրենքը (հաստատուն ճնշում) - խնդիրներ և լուծումներ 2

Գազերի վերջնական ծավալը դառնում է սկզբնական ծավալի 2 անգամը։

[իրպ]

3. Փակ տարայի մեջ իդեալական գազերը սկզբնապես ունեն 2 լիտր ծավալ և 27 ° C ջերմաստիճան։ Եթե գազերի վերջնական ծավալը դառնում է 3 լիտր, ապա վերջնական ջերմաստիճանը…

Հայտնի է.

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = 2 լիտր = 2 դմ 3 = ​​2 x 10 -3 մ 3

Վերջնական ծավալը (V2 ) = 3 լիտր = 3 դմ 3 = ​​3 x 10 -3 մ 3

Սկզբնական ջերմաստիճանը (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 Կ

Ցանկալի՝ Վերջնական ջերմաստիճան ( T2 )

Լուծում.

Չարլզի օրենքը (հաստատուն ճնշում) - խնդիրներ և լուծումներ 3

Վերջնական ջերմաստիճանը 177 o C է կամ 177 + 273 = 450 Կելվին։

Կարդալ ավելին

Բոյլի օրենքը (հաստատուն ջերմաստիճան)՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Որոշ իդեալական գազեր սկզբնապես ունեն P ճնշում և V ծավալ։ Եթե գազը ենթարկվում է իզոթերմ պրոցեսի , որի արդյունքում վերջնական ճնշումը դառնում է սկզբնական ճնշման 4 անգամ մեծ, ապա գազի վերջնական ծավալը կազմում է…

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 4P

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Ցանկալի է՝ Վերջնական հատոր (V 2 )

Լուծում.

Բոյլի օրենքի բանաձևը.

PV = հաստատուն

Պ 1 Վ 1 = Պ 2 Վ 2

(P)(V) = (4P)( V2 )

Վ = 4 Վ 2

Վ 2 = Վ / 4 = ¼ Վ

Գազերի վերջնական ծավալը սկզբնական ծավալի ¼ անգամն է։

[իրպ]

2. Փակ տարայի մեջ գազը ընդարձակվում է այնպես, որ վերջնական ծավալը դառնում է սկզբնական ծավալի 2 անգամը (V = սկզբնական ծավալ, P = սկզբնական ճնշում): Գազերի վերջնական ճնշումը կազմում է…

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշումը (P1 ) = P

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = V

Վերջնական ծավալը (V2 ) = 2V

Ցանկալի է ՝ Վերջնական ճնշում ( P2 )

Լուծում.

Պ 1 Վ 1 = Պ 2 Վ 2

ՖՎ = Պ 2 (2Վ)

Պ = Պ 2 (2)

P2 = P / 2 = ½ P

Գազի ճնշումը դառնում է սկզբնական ճնշման կես անգամը։

[իրպ]

3. Փակ տարայի մեջ 2 մթնոլորտ ճնշում և 1 լիտր ծավալ ունեցող գազեր են։ Եթե գազի ճնշումը դառնում է 4 մթնոլորտ, ապա գազի ծավալը դառնում է...

Հայտնի է.

Սկզբնական ճնշում (P1 ) = 2 մթնոլորտ = 2 x 105 Պա

Վերջնական ճնշումը (P2 ) = 4 մթնոլորտ = 4 x 105 Պա

Սկզբնական ծավալը (V1 ) = 1 լիտր = 1 դմ 3 = ​​1 x 10 -3 մ 3

Պահանջվում է . Վերջնական հատոր (V 2 )

Լուծում.

Պ 1 Վ 1 = Պ 2 Վ 2

( 2 x 10 5 )(1 x 10 -3 ) = (4 x 10 5 ) V2

( 1)(1 x 10 -3 ) = (2) V2

1 x 10 -3 = (2 ) V2

Վ 2 = ½ x 10 -3

V 2 = 0.5 x 10 -3 մ 3 = 0.5 դմ 3 = 0.5 լիտր վ

Կարդալ ավելին

Հաջորդական և զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Երեք կոնդենսատորներ՝ C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 4 μF, միացված են հաջորդական և զուգահեռ ։ Որոշեք մեկ կոնդենսատորի այն տարողունակությունը, որը կունենա նույն ազդեցությունը, ինչ համակցությունը։

Հաջորդական և զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Կոնդենսատոր C 1 = 2 μ F

Կոնդենսատոր C 2 = 4 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 4 μ F

Պահանջվում է. համարժեք տարողունակություն (C)

Լուծում.

C 2 և C 3 կոնդենսատորները միացված են զուգահեռաբար։ Համարժեք տարողունակությունը՝

C P = C 2 + C 3 = 4 + 4 = 8 μ F

C 1 և C p կոնդենսատորները միացված են շարքով։ Համարժեք տարողունակությունը՝

1/C = 1/C 1 + 1/ C P = 1/2 + 1/ 8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μ F

[իրպ]

2. Հինգ կոնդենսատոր՝ C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 6 μF, C 4 = 5 μF, C 5 = 10 μF, միացված են հաջորդական և զուգահեռ։ Որոշեք մեկ կոնդենսատորի այն տարողունակությունը, որը կունենա նույն ազդեցությունը, ինչ համակցությունը։

Հայտնի է.

Հաջորդական և զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ 2Կոնդենսատոր C1 = 2 μF

Կոնդենսատոր C 2 = 4 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 6 μ F

Կոնդենսատոր C 4 = 5 μ F

Կոնդենսատոր C 5 = 10 μ F

Պահանջվում է. համարժեք տարողունակություն (C)

Լուծում.

C 2 և C 3 կոնդենսատորները միացված են զուգահեռաբար։ Համարժեք տարողունակությունը՝

ԿՊ = C2 + C3​

ԿՊ = 4 + 6

CP = 10 μ F

C 1 , C P , C 4 և C 5 կոնդենսատորները միացված են հաջորդաբար։ Համարժեք տարողունակությունը՝

1/C = 1/C 1 + 1/ C P + 1/ C 4 + 1/ C 5

1 / C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μ F

[իրպ]

3 C1 = 3 μF, Գ2 = 4 μՖ և C3 = 3 μF-ը միացված են հաջորդական և զուգահեռ։ Որոշեք էլեկտրական էներգիա մասին սխեմաներ.

Հայտնի է.

Կոնդենսատոր C1 = 3 μFՀաջորդական և զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ 3

Կոնդենսատոր C 2 = 4 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 3 μ F

Պահանջվում է. համարժեք տարողունակություն (C)

Լուծում.

C 2 և C 3 կոնդենսատորները միացված են զուգահեռաբար։ Համարժեք տարողունակությունը՝

ԿՊ = C2 + C3​

ԿՊ = 4 + 3

CP = 7 μ F

C 1 և C P կոնդենսատորները միացված են շարքով։ Համարժեք տարողունակությունը՝

1/C = 1/C 1 + 1/ C P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μ F

C = 2.1 x 10 -6 Ֆ

Էլեկտրական էներգիան շղթաներում.

E = ½ CV2

E = ½ ( 2.1 x 10 -6 )(12 2 )

E = ½ (2.1 x 10 -6 )(144)

E = (2.1 x 10 -6 )(72)

E = 151.2 x 10 -6 Ջոուլ

E = 1.5 x 10 -4 Ջոուլ

Կարդալ ավելին

Հաջորդական կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Չորս կոնդենսատորներ՝ C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, միացված են հաջորդաբար ։ Որոշեք մեկ կոնդենսատորի այն տարողունակությունը , որը կունենա նույն ազդեցությունը, ինչ համակցությունը։

Հայտնի է.

Կոնդենսատոր C 1 = 2 μ F

Կոնդենսատոր C 2 = 1 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 3 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 4 μ F

Պահանջվում է համարժեք տարողունակություն

Լուծում.

Համարժեք տարողունակություն՝

1/C = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 + 1/C 4

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

C = 0.48

Ամբողջ միացման համարժեք տարողունակությունը 0.48 μF է ։

[իրպ]

2. Որոշեք C 1 կոնդենսատորի լիցքը , եթե P և Q միացումների միջև պոտենցիալների տարբերությունը 12 վոլտ է …

Հաջորդական կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ 1Հայտնի է.

Կոնդենսատոր C 1 = 1 0 μ F = 1 0 x 10 -6 F

Կոնդենսատոր C 2 = 2 0 μ F = 2 0 x 10 -6 F

Պոտենցիալ տարբերություն (V) = 12 վոլտ

Պահանջվում է C 1 կոնդենսատորի լիցքը (Q 1 )

Լուծում.

Համարժեք տարողունակություն՝

1/C = 1/C 1 + 1/ C 2

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μ F = (20/3) x 10 -6 F

Էլեկտրական լիցքը համարժեք կոնդենսատորի վրա՝

Ք = (Կ)(Վ) = (20/3)(12)( 10-6 ) = 80 x 10-6 Կ

Q = 80 μ C

Կոնդենսատորները միացված են հաջորդաբար այնպես , որ համարժեք կոնդենսատորների էլեկտրական լիցքը = C1 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը = C2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

C1 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը 80 մկC է ։

[իրպ]

3. Երկու կոնդենսատոր՝ C 1 = 2 μF և C 2 = 4 μF, միացված են հաջորդաբար։ Կոնդենսատորները լիցքավորված են։ C 1 կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը 2 վոլտ է։ C 2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը …

Հայտնի է.

C apa c itor C 1 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

C apa c itor C 2 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

C 1 (V 1 ) = 2 վոլտ կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը

Պահանջվում է էլեկտրական լիցք C2 կոնդենսատորի վրա ։

Լուծում.

C 1 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

Ք 1 = Ք 1 Վ 1 = (2 x 10 -6 )(2) = 4 x 10 -6 Ք

Q 1 = 4 μ C

Կոնդենսատորները միացված են հաջորդաբար այնպես, որ C1 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը = C2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

C2 կոնդենսատորի լիցքը 4 μC է ։

Կարդալ ավելին

Զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ

1. Չորս կոնդենսատորներ ՝ C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, միացված են զուգահեռաբար։ Որոշեք մեկ կոնդենսատորի տարողունակությունը, որը կունենա նույն ազդեցությունը, ինչ համակցությունը։

Հայտնի է.

Կոնդենսատոր C 1 = 2 μ F

Կոնդենսատոր C 2 = 1 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 3 μ F

Կոնդենսատոր C 3 = 4 μ F

Պահանջվում է համարժեք տարողունակություն

Լուծում.

Համարժեք տարողունակություն՝

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Ամբողջ միացման համարժեք տարողունակությունը 9 μF է ։

[իրպ]

2. Որոշեք C 2 կոնդենսատորի լիցքը , եթե A և B կետերի միջև պոտենցիալների տարբերությունը 9 վոլտ է…

Զուգահեռ միացված կոնդենսատորներ՝ խնդիրներ և լուծումներ 1

Հայտնի է.

C apa c itor C 1 = 20 μ F = 20 x 10 -6 F

C apa c itor C 2 = 30 μ F = 30 x 10 -6 F

A և B կետերի միջև պոտենցիալների տարբերությունը (V AB ) = 9 Վոլտ

Պահանջվում է C 2 ( Q 2 ) կոնդենսատորի լիցքը

Լուծում.

Հնարավոր տարբերություն՝

Կոնդենսատորները միացված են զուգահեռաբար այնպես, որ A և B միացումների միջև պոտենցիալների տարբերությունը (V AB ) = C 1 կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը (V 1 ) = C 2 կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը (V 2 ) = 9 Վոլտ։

C2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

Ք 2 = Գ 2 Վ 2 = (30 x 10 -6 )(9) = 270 x 10 -6 Գ

Q 2 = 270 μ C

C 2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը 27 0 μ C է։

[իրպ]

3. Երեք կոնդենսատորներ՝ C 1 = 4 μF, C 2 = 2 μF, C 3 = 3 μF, միացված են զուգահեռաբար։ Կոնդենսատորները լիցքավորված են։ C 2 կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը 4 վոլտ է։ Որոշեք

(ա) C 1 , C 2 և C 3 կոնդենսատորների էլեկտրական լիցք

(բ) Էլեկտրական լիցք ամբողջ միացության համարժեք կոնդենսատորի վրա

Հայտնի է.

C apa c itor C 1 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

C կոնդենսատոր C2 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

C կոնդենսատոր C3 = 3 μ F = 3 x 10 -6 F

Պոտենցիալ տարբերությունը կոնդենսատորի վրա C 2 (V 2 ) = 4 վոլտ

Պահանջվում է էլեկտրական լիցք C3 ( Q3 ) կոնդենսատորի վրա

Լուծում.

(ա) C 3 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցք

C3 կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը ՝

Կոնդենսատորները միացված են զուգահեռաբար, որպեսզի կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը C3 (V3) = կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը C2 (V2) = կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը C1 (V1) = համարժեք կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը (Վ) = 4 Վոլտ

C 1 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

Ք 1 = Գ 1 Վ 1 = (4 x 10 -6 )(4) = 16 x 10 -6 Գ

Q1 = 16 μ C

C 2 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

Ք 2 = Գ 2 Վ 2 = (2 x 10 -6 )(4) = 8 x 10 -6 Գ

Q2 = 8 μ C

C 3 կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը ։

Ք 3 = Գ 3 Վ 3 = (3 x 10 -6 )(4) = 12 x 10 -6 Գ

Q 3 = 12 μ C

(բ) Էլեկտրական լիցք համարժեք կոնդենսատորի վրա

Ք = Ք 1 + Ք 2 + Ք 3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Այլընտրանքային լուծում.

Համարժեք տարողունակություն՝

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 -6 Ֆ

Հավասարաչափ կոնդենսատորի պոտենցիալների տարբերությունը՝

Վ 1 = Վ 2 = Վ 3 = Վ = 4 Վոլտ

Համարժեք կոնդենսատորի էլեկտրական լիցքը՝

Q = CV = (9 x 10 -6 )(4) = 36 x 10 -6 C

Q = 36 μ C

Կարդալ ավելին