От

Висота кімнати 3м, висота стола 0,75. На столі стоїть гиря масою 2 кг. Яка потенціальна енергія гирі відносно стола, підлоги, стелі? (g=10 м/с²).​

используем для решения первый закон термодинамики

q = a + δu

т.е.   все подведенное к системе тепло q  расходуется на совершение системой работы a и на изменение ее внутренней энергии δu. процесс изобарный т.е. давление остается постоянным

р = const

работа при изобарном процессе равна

a = p δv

изменение внутренней энергии равно

δu = (i/2)(m/m)  r  δt

из закона менделеева- клапейрона

p  δ v  =(m/m) r  δ t

a = p δv =(m/m)  rδt = 2u/i

сначала найдем изменение внутренней энергии

δu = (i/2)(m/m)rδt

изменение температуры  δt = t2  - t1

из уравнения изобарного процесса          ( v1/t1  = v2/ t2 )        t2  =  t1 (v2/v1) = 300*2 = 600 k

  δt = 300 k

  δu = (5/2)(6,5*10^-3/2*10^-3)*8,31*300 =20250 дж

работа

a = 2u/i = 2*28250/5 =8100 дж

q = a + δu  =  20250 + 8100 =28350 дж

закон ома для полной цепи

ε = i×(r +r)

r + r = ε/i

r = ε/i - r

r = 6/0,4 - 0,8 = 15 - 0,8 = 14,2 ом

полная кинетическая энергия : е1=iw²/2 + mv²/2,

где i=mr² момент инерции обруча, w=v/r, где v - линейная скорость точек на ободе v=2v=2*10=20

закон сохранения энергии е1=е2

iw²/2 + mv²/2=mgh

mr²*(2v/r)²+mv²=2mgh

сократим на m

5v²=2gh

h=2.5v²/g=2.5*10²/10=25 м

v=√(3*r*t/m)

r=8.31 дж/(моль*к)

мо₂=32 г/моль= 0,032 кг/моль

700²=3*8,31*т/0,032

т=490000*0,032/3*8,31=629 к