В вакууме отсутствуют заряженные частиц, а следовательно, он является диэлектриком. Т.е. необходимо создать определенные условия, которые получить заряженные частицы.
Свободные электроны есть в металлах. При комнатной температуре они не могут покинуть металл, т. к. удерживаются в нем силами кулоновского притяжения со стороны положительных ионов. Для преодоления этих сил электрону необходимо затратить определенную энергию, которая называется работой выхода. Энергию, большую или равную работе выхода, электроны могут получить при разогреве металла до высоких температур.
При нагревании металла количество электронов с кинетической энергией, большей работы выхода, увеличивается, поэтому из металла вылетает большее количество электронов. Испускание электронов из металлов при его нагревании называют термоэлектронной эмиссией. Для осуществления термоэлектронной эмиссии в качестве оного из электродов используют тонкую проволочную нить из тугоплавкого металла (нить накала). Подключенная к источнику тока нить раскаляется и с ее поверхности вылетают электроны. Вылетевшие электроны попадают в электрическое поле между двумя электродами и начинают двигаться направленно, создавая электрический ток.
Явление термоэлектронной эмиссии лежит в основе принципа действия электронных ламп: вакуумного диода, вакуумного триода.
V₁=6л
t₁=20°C
t=35°C
t₂=70°C
Найти V₂
Было V₁ воды при температуре t₁, в результате эта вода нагрелась до t. На это ушло Q₁ теплоты. Q₁=cm₁(t-t₁), где с - удельная теплоемкость воды, m₁ - масса воды объема V₁.
m₁=ρV₁, где ρ- плотность воды.
Получаем Q₁=cρV₁(t-t₁)
Еще было V₂ воды при температуре t₂, в результате эта вода охладилоась до t. На это ушло Q₂ теплоты. Q₁=cm₂(t₂-t), где с - удельная теплоемкость воды, m₂ - масса воды объема V₂
m₂=ρV₂, где ρ- плотность воды.
Получаем Q₂=cρV₂(t₂-t)
Теплота Q₁, ушедшая на нагрев воды V₁ взялась от охлаждения воды V₂. Поэтому
Q₁=Q₂
cρV₁(t-t₁)=cρV₂(t₂-t)
V₁(t-t₁)=V₂(t₂-t)
V₂=V₁(t-t₁)/(t₂-t)=6л *(35°C-20°C)/(70°С-35°С)=6л*15°С /35°С=6л*3/7=18л/7=2,57л