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
На сколько градусов нагреются 50 кг воды, взятых при температуре 0 градусов Цельсия, энергией, полученной от сжигания 2 кг сухих дров?
Задача неверная вот почему - разность температур в ответе 95 градусов Цельсия, даже если брать самые щадящие значения для температуры сгорания сухих дров 10000000 Дж. В задаче должна быть указана начальная температура. Если она меньше 5 градусов, то вода нагреется на 95 градусов. А если 20, то нагреется на 75 градусов а далее будет кипеть, пока не выкипит, или топливо не кончится. Ну и так далее.
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
Правильное условие задачи:
На сколько градусов нагреются 50 кг воды, взятых при температуре 0 градусов Цельсия, энергией, полученной от сжигания 2 кг сухих дров?
Задача неверная вот почему - разность температур в ответе 95 градусов Цельсия, даже если брать самые щадящие значения для температуры сгорания сухих дров 10000000 Дж. В задаче должна быть указана начальная температура. Если она меньше 5 градусов, то вода нагреется на 95 градусов. А если 20, то нагреется на 75 градусов а далее будет кипеть, пока не выкипит, или топливо не кончится. Ну и так далее.
Дано: m1=50кг, q=1,0*10^7, c=4200Дж, m2=2кг. t2-t1=?
Формула: Q=q*m2 выделившееся количество теплоты
Q=cm1*dt, отсюда
dt =Q/cm дельта температуры
Q=10000000 Дж*2 кг=20000000 Дж, выделилось теплоты при сгорании дров
dt =20000000 Дж/(4200 Дж*50 кг)=95 градусов Цельсия.
ответ dt = 95 градусов.