Если кастрюля полностью заполнена содержимым до краёв, и крышка плотно её закрывает и нет воздушной прослойки, то она охладится быстрее, если на неё поставить лёд. Более тёплое жидкое содержимое будет охлаждаться и опускаться на дно, а более тёплое — подниматься и охлаждаться от льда.
С другой стороны, если кастрюля не заполнена до краёв, то выгоднее ставить лёд под кастрюлю, т.к. охлаждение через "лёд - металл - содержимое" будет эффективнее, чем через "лёд = металл - воздушная прослойка - содержимое", поскольку теплопроводность воздух очень низка.
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
Если кастрюля полностью заполнена содержимым до краёв, и крышка плотно её закрывает и нет воздушной прослойки, то она охладится быстрее, если на неё поставить лёд. Более тёплое жидкое содержимое будет охлаждаться и опускаться на дно, а более тёплое — подниматься и охлаждаться от льда.
С другой стороны, если кастрюля не заполнена до краёв, то выгоднее ставить лёд под кастрюлю, т.к. охлаждение через "лёд - металл - содержимое" будет эффективнее, чем через "лёд = металл - воздушная прослойка - содержимое", поскольку теплопроводность воздух очень низка.
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