b) oblicz, jaka jest temperatura spojenia B, jeżeli spojenie A umieszczono w topniejącym-lodzie, a miliwoltomierz wskazuje 8,25 mV.
10. Oblicz natężenie prądu, jaki popłynie przez opór Rz = 2Q (rys. 84a i b), jeżeli siły
----elektromotoryczne ogniw i ich opory wewnętrzne są identyczne i wynoszą odpowiednio E = 1,5 V i Rw = 0,5 W.
ll.* Oblicz szybkość, z jaką w miedzianym drucie pod wpływem przyłożonego napięcia U= 10 V przemieszczają się elektrony. Długość drutu l= 1 m, średnica 2r = 1 mm, opór właściwy miedzi r = 1,72·10 W ·m, a jej gęstość y= 8933 kg/m . Masa molowa miedzi m= 63,54 g/mol. Liczba elektronów swobodnych w danym kawałku drutu jest równa liczbie atomów.
7.3. Praca i moc prądu
1. Oblicz moc wydzieloną na oporze R1 w obwodzie pokazanym na rys. 85.
2. Oblicz natężenie prądu, jaki płynie przez żarówkę o mocy P1 = 100 W pod napięciem
U1 = 220 V.
a) Jaki jest opór tej żarówki?
b) Jak zmieni się moc wydzielona na tej żarówce, gdybyśmy ją podłączyli do napięcia
U2 = 110 V?
3. Za pomocą elektrycznej grzałki zagotowano w czasie t = 5 minut wodę o masie m = 0,5 kg, której temperatura początkowa wynosiła t = 12°C. Znamionowa moc grzałki P = 750 W. Oblicz sprawność grzałki pamiętając, że ciepło właściwe wody c = 4,19 ·103 J/(kg·K).
4. Ile dżuli zawiera kWh?
5. Świecenie 100 W żarówki w ciągu 1 h związane jest z poborem pewnej energii. Na jaką wysokość można by podnieść ciało o masie m = 100 kg, gdybyśmy tę energię zamienili przy pomocy silnika elektrycznego na energię potencjalną?
6. Mamy dwie identyczne grzałki. Jak należy je połączyć: szeregowo czy równolegle, aby możliwie szybko zagrzać pewna ilość wody? Odpowiedź uzasadnij.
7.* Mamy dwie identyczne grzałki. Za pomocą jednej grzałki doprowadzamy do wrzenia pewną ilość wody w czasie t0 = 5 minut. Ile czasu potrzeba, aby (zaniedbując straty) doprowadzić do wrzenia tę samą ilość wody za pomocą dwóch grzałek połączonych
a) szeregowo;
b) równolegle.
8. Oblicz, jaka moc wydziela się na oporze R1 (rys. 86), jeżeli pomiędzy punkty A i B przyłożymy napięcie U = 90 V.
9. Oblicz czas potrzebny na stopienie umieszczonej w termosie bryły lodu o masie m = 1 kg i temperaturze t = 0°C, przez grzałkę o oporze R = 200 W, pracującą pod napięciem U= 220 V. Ciepło topnienia lodu ct = 3,35 · 105 J/kg.
10.Oblicz ilość ciepła, jaką dostarczy w ciągu jednej sekundy przewodnik miedziany o długości l= 2 km i średnicy 2r = 0,005 m w czasie przepływu prądu stałego o natężeniu I= 20 A. Opór właściwy miedzi r = 1,72·10-8 W·m.
7.4. Elektrochemia
1. Oblicz, jaka masa srebra wydzieli się podczas elektrolizy 100g wodnego roztworu azotanu srebra AgNO3. Jaki ładunek musi przepłynąć przez elektrolit w czasie elektrolizy? Jakie było natężenie użytego w procesie elektrolizy prądu stałego, jeżeli czas jej trwania wyniósł t = 4 h? Masa molowa srebra mAg = 107,87 g/mol.
2. Jaki ładunek jest potrzebny do wydzielenia jednego mola dwuwartościowej miedzi? Ładunek elektronu e = 1,602·10-19 C.
3. Oblicz, jak długo musi przepływać prąd o natężeniu I = 2 A przez wodny roztwór AgNO3, aby miedziana powierzchnia S= 100 cm2 pokryła się warstwą srebra o grubości d = 0,1 mm. Gęstość srebra r = 10,5·10 kg/m, a jego masa molowa mAg= 107,87 g/mol.
4.Oblicz masę miedzi, która wydzieli się z wodnego roztworu CuSO4 w czasie t = 10s, jeżeli zależność natężenia prądu od czasu jest taka, jak pokazuje rys. 87. Masa molowa miedzi mCu =63,54 g/mol.
5. Przez dwa woltametry połączone szeregowo, wypełnione roztworami CUSO4 i AgNO3, płynie prąd stały. Ile srebra wydzieli się na płytce woltametru wypełnionego roztworem AgNO3, jeżeli miedzi wydzieliło się m0 = 10 g? Masa molowa miedzi mCu = 63,54 g/mol, srebra mAg =107,87 g/mol.
6. Po jakim czasie trwania elektrolizy wodnego roztworu CuSO4 na katodzie wydzieli się m = 4 g miedzi, jeżeli przez roztwór płynie prąd o natężeniu I= 1 A? Masa molowa miedzi mCu = 63,54 g/mol.
7. Oblicz równoważnik elektrochemiczny miedzi. Masa molowa miedzi mCu= 63,54 g/mol, wartościowość w= 2.
8. Mamy akumulator ołowiowy o pojemności 60 Ah. Ile gramów PbSO4 wytworzy się na każdej z elektrod akumulatora, jeżeli w trakcie rozładowywania jego pojemność zmniejszy się do 30 Ah? Masa molowa ołowiu ,mPb = 207,19 g/mol, siarki mS = 32,07 g/mol, a masa molowa atomów tlenu mO=16 g/mol.
9. Jaki jest związek pomiędzy stałą Faraday'a F= 96500 C/mol a ładunkiem elektronu e = 1,602·10-19 C?
10. Jaką objętość w warunkach normalnych będzie miał wodór, który wydzieli się w woltametrze podczas przepływu przez wodny roztwór H2SO4 prądu o natężeniu I= 1 A w czasie t = 1 h?
11. W jakim czasie stały prąd elektryczny o natężeniu I= 0,5 A spowoduje rozkład masy m = 1 g wody? Masa molowa atomów wodoru mO=1,008 g/mol, a tlenu mO=16 g/mol.
12. Przez wodny roztwór kwasu siarkowego w czasie t = 1 h płynie prąd o natężeniu I= 10 A. Ile będzie wynosiła zmiana masy roztworu kwasu siarkowego? Elektrody nie biorą udziału w reakcji. Masa molowa atomów wodoru mH=1,008 g/mol, a tlenu mO =16 g/mol.
13. Ile gramów PbO2 znajduje się w naładowanym akumulatorze ołowiowym o pojemności Q = 60 Ah? Masa molowa ołowiu mPb = 207,19 g/mol, masa molowa atomów tlenu
mO= 16 g/mol.
8. Elektromagnetyzm
5.1. Pole magnetyczne
1.Wyznacz zwrot siły działającej na przewodnik w podanych niżej przypadkach (rys. 88a, b, c,d).
2. Jak odchyli się, wpadając w zaznaczone na rys. 89 pole magnetyczne, proton, a jak elektron?
3. Jak odchylą się (narysuj tory) cząstki wpadające w pole magnetyczne przedstawione na rys. 90a i b?
4. Cząstka a wpada w pole magnetyczne o indukcji B = 0,02 T prostopadle do kierunku wektora indukcji i zatacza krąg o promieniu r = 0,2 m. Oblicz energię cząstki (w ke V).
5. Oblicz częstotliwość zmian pola elektrycznego w cyklotronie, za pomocą którego przyspieszamy protony. Indukcja stosowanego pola magnetycznego wynosi B = 1,2 T.
...
chomik_ravala