В сосуде находится лёд массой 1 кг при температуре -10°С. В сосуд впускают 0,2 кг пара при температуре 1000°С. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/кг•К Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг•К Удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг.
Рассчитанные значения количества теплоты выразите в кДж. ответ округлить до целых.
1)Какое количество теплоты Q выделится при охлаждении пара до 0°С?
2)Какое количество теплоты Q1 необходимо для нагревания льда до 0°С?
3)Какое количество теплоты Q2 необходимо для плавления льда при 0°С?
4)Какая температура установится в калориметре?
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