Объяснение:
В этой задаче условие крайне неверное.
1. Сфера является полым объектом и не имеет объема. Я полагаю, что в данной задаче мы имеем дело с шаром, так как поле внутри сферы должно быть равно нулю по определению, а оно не ноль тк E1 > 0.
2. Относительная диэлектрическая проницаемость имеет смысл только для диэлектриков, а у нас здесь как я понимаю нет концентрических сфер с диэлектриком между ними, поэтому диэлектрическая проницаемость не нужна.
Теперь к решению (решение для шара):
По закону Гаусса, мы можем найти поле для r1, зная что поле создается только сферой радиусом r1:
Вне сферы поле такое же как при точечном заряде на расстоянии r2:
Мы получили формулы и перейдем к третьей проблеме:
3. Сами ответы очевидно неверные, так поле внутри шара больше чем снаружи в сотню раз.
ответы такие: 2666кв/м и 2250кв/м если k = 9*10^9
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин