Во время прогулки в Ажеке, которая длилась 4 часа, турист отметил, что он делает в среднем 15 вздохов в минуту. За один вздох он вдыхал 2,5 л воздуха. Воздух в экопарке имел относительную влажность 50% и температуру 20о С. Предположим, что выдыхаемый воздух имел влажность 100% и температуру 36о С. Рассчитайте, сколько граммов воды нужно выпить туристу для полной компенсации ее потерь? Давление насыщенного пара при этих температурах 2,34 кПа и 5,95 кПа соответственно.
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