Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
1) Е=hν=6.62*10^-34*10^9=6.62*10^-25 Дж 2) hν=A+mV^2/2=hc/λ, mV^2=(hc/λ-A)*2, V^2=((hc/λ-A)*2)/m осталось из последнего выражения извлечь корень квадратный, не забудьте перевести эВ в Джоули, 1эВ=0,00036Дж у нас 4 эВ=4*0,00036=0,00144Дж, 200нм=200*10^-9м. постоянная Планка 6,62*10^-34Дж*с 3) оптическая сила линзы D=H/h=f/d, где Н -размер изображения, h- размер предмета, f- расстояние от линзы до изображения? d- расстояние от линзы до предмета, учитывая, что расстояние наилучшего зрения h=25 см=0.25 м, находим H=D*h=50*0.25=12.5м 4) красная граница фотоэффекта А=hν(min), отсюда ν(min)=A/h=4.59*0.00036/6.62*10^-34=2.5*10^34 Гц
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
2) hν=A+mV^2/2=hc/λ, mV^2=(hc/λ-A)*2, V^2=((hc/λ-A)*2)/m осталось из последнего выражения извлечь корень квадратный, не забудьте перевести эВ в Джоули, 1эВ=0,00036Дж у нас 4 эВ=4*0,00036=0,00144Дж, 200нм=200*10^-9м. постоянная Планка 6,62*10^-34Дж*с
3) оптическая сила линзы D=H/h=f/d, где Н -размер изображения, h- размер предмета, f- расстояние от линзы до изображения? d- расстояние от линзы до предмета, учитывая, что расстояние наилучшего зрения h=25 см=0.25 м, находим H=D*h=50*0.25=12.5м
4) красная граница фотоэффекта А=hν(min), отсюда ν(min)=A/h=4.59*0.00036/6.62*10^-34=2.5*10^34 Гц