так как изображение получено справа с другой стороны линзы за задней точкой фокуса, то и сама свеча расположена слева перед передней точкой фокуса. Соответственно расстояние от предмета до линзы состоит из двух отрезков - фокусного расстояния линзы (это расстояние от самой линзы до точки фокуса) и расстояния до предмета от точки фокуса. Это расстояние равно 2 метра по условию задачи. Делаем построение. От верхней части свечи проводим линию через точку фокуса до линзы. После линзы этот луч преломляется и по законам линейной оптики за линзой идет параллельно оптической оси до вершины изображения свечи. То есть на линзе имеем перевернутое изображение свечи. Так как свеча и изображение имеют соотношение 1:1.5, то и расстояние от свечи до точки фокуса и фокусное расстояние имеют соотношение 1:1.5. Составляем уравнение х + 1.5х = 2м. х - расстояние от точки фокуса до свечи. Решаем уравнение. х = 0.8м, тогда 1.5х = 1.2 метра. Отсюда фокусное расстояние линзы - 1.2 метра.
0. Теплота, полученная с остывания воды тратится в первую очередь на нагревания льда до температуры кипения, затем на его плавление (возможно частичное), то есть:
1. Так как масса воды достаточно мала, сложно понять, хватит ли теплоты с её остывания на все "запланированные" процессы. Вода максимально может остыть до температуры кристаллизации (та же, что и плавления льда), то есть до . Кристаллизация воды проходить не будет точно, учитывая, что начальная температура воды 20 °С. Чтобы понять, на каком этапе полученная теплота закончится, сразу же будем проводить вычисления.
2. Максимальная теплота остывания воды, которую можно получить: , где Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость воды.
5. Так как , то лёд растает не полностью. Мы могли бы вычислить и массу растаявшего льда, но условие этого не требует.
Вывод: теплоты, полученной с остывания воды до нуля градусов по Цельсию будет достаточно, чтобы нагреть 1 кг льда при температуре -10° С до температуры плавления и часть растопить.
Если интересно, растопить выйдет примерно 0,318 кг льда.
так как изображение получено справа с другой стороны линзы за задней точкой фокуса, то и сама свеча расположена слева перед передней точкой фокуса. Соответственно расстояние от предмета до линзы состоит из двух отрезков - фокусного расстояния линзы (это расстояние от самой линзы до точки фокуса) и расстояния до предмета от точки фокуса. Это расстояние равно 2 метра по условию задачи. Делаем построение. От верхней части свечи проводим линию через точку фокуса до линзы. После линзы этот луч преломляется и по законам линейной оптики за линзой идет параллельно оптической оси до вершины изображения свечи. То есть на линзе имеем перевернутое изображение свечи. Так как свеча и изображение имеют соотношение 1:1.5, то и расстояние от свечи до точки фокуса и фокусное расстояние имеют соотношение 1:1.5. Составляем уравнение х + 1.5х = 2м. х - расстояние от точки фокуса до свечи. Решаем уравнение. х = 0.8м, тогда 1.5х = 1.2 метра. Отсюда фокусное расстояние линзы - 1.2 метра.
вроде всё правильно, но могут встречаться ошибки
Масса воды:
кг.
Начальная температура воды:
.
Масса льда:
кг.
Начальная температура льда:
.
Температура плавления льда:
.
Найти нужно температуру баланса: t - ?
Решение:0. Теплота, полученная с остывания воды тратится в первую очередь на нагревания льда до температуры кипения, затем на его плавление (возможно частичное), то есть:![Q_1 = Q_2 + Q_3.](/tpl/images/0962/4746/619af.png)
1. Так как масса воды достаточно мала, сложно понять, хватит ли теплоты с её остывания на все "запланированные" процессы. Вода максимально может остыть до температуры кристаллизации (та же, что и плавления льда), то есть до
. Кристаллизация воды проходить не будет точно, учитывая, что начальная температура воды 20 °С. Чтобы понять, на каком этапе полученная теплота закончится, сразу же будем проводить вычисления.
2. Максимальная теплота остывания воды, которую можно получить:
, где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость воды.
Численно:
(Дж).
3. Теплота нагревания льда:
, где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость льда.
Численно:
(Дж).
4. На плавление осталось теплоты:![\Delta Q = Q_1 - Q_2.](/tpl/images/0962/4746/fc557.png)
Численно:
(Дж).
4. Теплота плавления льда:
, где
Дж/кг - удельная теплота плавления льда.
Численно:
(Дж).
5. Так как
, то лёд растает не полностью. Мы могли бы вычислить и массу растаявшего льда, но условие этого не требует.
Вывод: теплоты, полученной с остывания воды до нуля градусов по Цельсию будет достаточно, чтобы нагреть 1 кг льда при температуре -10° С до температуры плавления и часть растопить.
Если интересно, растопить выйдет примерно 0,318 кг льда.
ответ: 0 °С.