1. t = 47 C T = 273 + 47 = 320 K N = 10⁵ одноатомных молекул k = 1.38·10⁻²³ Дж на град E = 3/2*1.38·10⁻²³*10⁵*320 = 6,62·10²·10⁻²³·10⁵ = 6,62·10⁻¹⁶ Дж Только это не кинетическая энергия 10 в 5 степени атомов при температуре (атомы температуры не имеют)... это внутренняя энергия газа (при температуре 47 градусов по Цельсию), определяемая кинетической энергией одноатомных молекул этого газа. Коряво как-то задача сформулирована... И непонятно, по Цельсию или по Кельвину эта температура дана. Потому что если по Кельвину, то величина будет меньше Е' = 6,62·10⁻¹⁶·47/320 = 9.72·10⁻¹⁷ Дж 2. Поскольку средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре, и поскольку T₂ = T₁ - 0,3*Т₁ = 0,7*Т₁ = Т₁/1,43 можно сказать, что при уменьшении абсолютной температуры газа неона, средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается в 1,43 раза (или, что то же самое, составляет 70% от первоначальной).
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
t = 47 C
T = 273 + 47 = 320 K
N = 10⁵ одноатомных молекул
k = 1.38·10⁻²³ Дж на град
E = 3/2*1.38·10⁻²³*10⁵*320 = 6,62·10²·10⁻²³·10⁵ = 6,62·10⁻¹⁶ Дж
Только это не кинетическая энергия 10 в 5 степени атомов при температуре (атомы температуры не имеют)... это внутренняя энергия газа (при температуре 47 градусов по Цельсию), определяемая кинетической энергией одноатомных молекул этого газа.
Коряво как-то задача сформулирована...
И непонятно, по Цельсию или по Кельвину эта температура дана.
Потому что если по Кельвину, то величина будет меньше
Е' = 6,62·10⁻¹⁶·47/320 = 9.72·10⁻¹⁷ Дж
2.
Поскольку средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре, и поскольку
T₂ = T₁ - 0,3*Т₁ = 0,7*Т₁ = Т₁/1,43
можно сказать, что при уменьшении абсолютной температуры газа неона, средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается в 1,43 раза (или, что то же самое, составляет 70% от первоначальной).
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа