Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Скорости распространения света в воздухе v1 и в стекле v2 связаны связаны с абсолютными показателями преломления n1 и n2 этих сред и скоростью c света в вакууме соотношениями n1=c/v1 n2=c/v2 откуда находим c=n1v1=n2v2 v1/v2=n2/n1 (1)
Но λ1=v1/v2 λ2=v2/v λ1/λ2=v1/v2 (2) Здесь мы учитываем, что частота ν световых колебаний не изменяется при переходе света из одной среды в другую.
Сопоставляя выражения (1) и (2), получим λ1/λ2=v1/v2 что после вычислений даёт λ1/λ2=3*10^8/2*10^8=3/2=1.5 Здесь мы учитываем, что n1 = 1 и v1 = c.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.