Идеальный газ расширяется по закону р2v = b, где v — объем газа, р — давление газа, b — заданная константа. если известно, что объем газа v увеличился в четыре раза, то его абсолютная температура
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
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
Опыт Джоуля. Выше говорилось, что с механической работы можно получить неограниченное количество теплоты. Здесь возникает вопрос: существует ли при этом между механической работой и теплотой определенное количественное соотношение? Иначе говоря, всегда ли за счет одинакового количества работы получается одно и то же количество теплоты? Для ответа на этот вопрос английский ученый Д. Джоуль выполнил серию опытов, которые дали утвердительный ответ. Свой первый опыт он произвел в 1843 г.На рис, 8.1 изображена схема одного из опытов Джоуля. Установка состояла из калориметра с ртутью.
РЕШЕНИЕ
Идеальный газ расширяется по закону р^2*V =b=const
состояние газа 1
р1^2*V1 =b=const
T1=P1V1/vR (1)
состояние газа 2
р2^2*V2 =b=const = (р1/2)^2*4V1
T2=P2V2/vR=(P1/2)*4V1/vR = 2*P1V1/vR(2)
разделим (2) на (1)
T2/T1 =2*P1V1/vR / P1V1/vR = 2
ответ его абсолютная температура увеличится в 2 раза