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)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
первоначально неподвижный атом водорода испустил фотон с длиной волны λ=121,5 нм. Какую скорость он приобрел?
ЗАДАЧА НА ИМПУЛЬС
Дано
λ=121,5 нм = 121.5*10^-9 м
m= 1,00794 а. е. м. =1.67*10^-27 кг
1 а. е. м. ≈ 1,660 540 2(10)·10−27 кг
h=6.626*10^-34 Дж*с
найти u
неподвижный атом водорода - значит его начальная скорость u0= 0 м/с
теперь вылетел фотон
импульс фотона р=h/ λ
импульс атома водорода (тот же с обратным знаком) р=mu
по закону сохранения импульса mu-h/λ =0
тогда скорость атома водорода u= h/(λm)
u=6.626*10^-34 / (121.5*10^-9*1.67*10^-27)=3.2655676 = 3.3 м/с
ответ 3.3 м/с