Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу толщины пленки в интерференции света:
t = λ / (2 * n * cosθ)
Где:
t - толщина пленки,
λ - длина волны света,
n - показатель преломления среды,
θ - угол падения света на границу раздела сред.
Для начала, нам нужно определить угол падения света на границу раздела сред. В данном случае, свет отражается от верхней границы пленки, поэтому угол падения равен углу отражения. Так как свет отражается вертикально вверх, угол падения равен 90°.
Затем, мы можем рассчитать значение показателя преломления среды внизу пленки с помощью закона преломления:
Для решения задачи нам потребуется использовать закон сохранения энергии и закон сохранения массы.
1. Сначала найдем количество теплоты, переданное от куска стали к воде. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m2 * c2 * (t2 - t3),
где Q - количество теплоты,
m2 - масса стали,
c2 - удельная теплоемкость стали (константа),
t2 - начальная температура стали,
t3 - конечная температура воды.
Удельная теплоемкость стали обычно составляет около 500 Дж/кг*°C.
Подставляем известные значения в формулу:
Q = 5,0 кг * 500 Дж/кг*°C * (380°C - 50°C) = 5,0 кг * 500 Дж/кг*°C * 330°C = 825 000 Дж.
2. Затем, для определения массы воды, обратившейся в пар, воспользуемся формулой:
Q = m1 * Lv,
где Q - количество теплоты,
m1 - масса воды,
Lv - теплота парообразования воды (константа).
Теплота парообразования воды составляет около 2 260 000 Дж/кг.
Подставляем известные значения в формулу:
825 000 Дж = m1 * 2 260 000 Дж/кг,
m1 = 825 000 Дж / 2 260 000 Дж/кг ≈ 0,365 кг.
Таким образом, масса воды, обратившейся в пар, составляет примерно 0,365 кг. Вопрос решен.
t = λ / (2 * n * cosθ)
Где:
t - толщина пленки,
λ - длина волны света,
n - показатель преломления среды,
θ - угол падения света на границу раздела сред.
Для начала, нам нужно определить угол падения света на границу раздела сред. В данном случае, свет отражается от верхней границы пленки, поэтому угол падения равен углу отражения. Так как свет отражается вертикально вверх, угол падения равен 90°.
Затем, мы можем рассчитать значение показателя преломления среды внизу пленки с помощью закона преломления:
n = nб / nст
Где:
nб - показатель преломления бензина,
nст - показатель преломления стекла.
Подставляем значения:
n = 1,6 / 1,8
n ≈ 0,8889
Теперь мы можем рассчитать толщину пленки, при которой видна красная полоска. Для красного света длиной волны λk = 800 нм:
t = λk / (2 * n * cosθ)
Так как cos 90° = 0, подставляем значения:
t = 800 нм / (2 * 0,8889)
t ≈ 450,9 нм
Таким образом, минимальная толщина бензиновой пленки в месте, где видна красная полоска, составляет примерно 450,9 нм.
1. Сначала найдем количество теплоты, переданное от куска стали к воде. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m2 * c2 * (t2 - t3),
где Q - количество теплоты,
m2 - масса стали,
c2 - удельная теплоемкость стали (константа),
t2 - начальная температура стали,
t3 - конечная температура воды.
Удельная теплоемкость стали обычно составляет около 500 Дж/кг*°C.
Подставляем известные значения в формулу:
Q = 5,0 кг * 500 Дж/кг*°C * (380°C - 50°C) = 5,0 кг * 500 Дж/кг*°C * 330°C = 825 000 Дж.
2. Затем, для определения массы воды, обратившейся в пар, воспользуемся формулой:
Q = m1 * Lv,
где Q - количество теплоты,
m1 - масса воды,
Lv - теплота парообразования воды (константа).
Теплота парообразования воды составляет около 2 260 000 Дж/кг.
Подставляем известные значения в формулу:
825 000 Дж = m1 * 2 260 000 Дж/кг,
m1 = 825 000 Дж / 2 260 000 Дж/кг ≈ 0,365 кг.
Таким образом, масса воды, обратившейся в пар, составляет примерно 0,365 кг. Вопрос решен.