15J22根据理想气体状态方程,始末状态有分)
(2分)
pV1νRT1pV2νRT2
又
1V2V12
由以上三式可知
1T2T12
117∴QνcpT2T1νcpT1×05××831×273198505J(2分)222
EQA198505(-56715)141790J(2分)
即外界对系统做功56715J,系统向外放热198505J,系统内能减少141790J。
3解:1依高定理∫∫Eds
1
ε0
∑q
i
i
(2分)
I:以rR1为半径作与带电球壳同心的球面高斯面,因面内无电荷,可得:E10(1分)II:以R1<rR2为半径作与带电球壳同心的球面高斯面,面内的电荷为Q1,可
得:E2
4πε0r2
Q1
(1分)
fIII:以R2<r为半径作与带电球壳同心的作球面高斯面,面内的电荷Q1Q2,同理可得:E3
∞
Q1Q2(1分)4πε0r2
(2)U∫Edr(2分)
r
U1∫Edr∫E1dr∫E2dr∫E3dr0
rrR1R2
∞
R1
R2
∞
R2
R1
∫4πε
Q1
0
r
2
dr
Q1Q2dr20rR2
∞
∫4πε
(1
QQ1224πε0rR1R21
分)
U2∫Edr∫E2dr∫E3dr
r
∞
∞
R2
∞
R2
r1
∞
R2
∞
∫4πε
r1
Q1
0r2
dr
Q1Q2QQ1dr12(1R2r24πε0r2r0R2
∞
∫4πε
分)
U3∫Edr∫E3dr∫
rrr
Q1Q2QQ2dr14πε0r24πε0r2
(1分)
fr