Пусть масса воды при температуре 80 С = m1, а масса воды при температуре 20 С = m2. Тогда по условию m1+m2 = 120 кг. Составим уравнение теплового баланса. Выделившаяся теплота = поглощенной теплоте. Выделившаяся теплота при остывании горячей воды = m1*C*(80-40), Поглощенная теплота при нагревании холодной воды = m2*C*(40-20). C - удельная теплоемкость воды. m1*C*(80 - 40) = m2*C*(40-20), m1*40 = m2*20, 4m1 = 2m2; 2m1 = m2. 120 кг = m1 + m2 = m1 + 2m1 = 3m1; m1 = 120кг/3 = 40 кг m2 = 2m1 = 2*40 кг = 80 кг. ответ. Масса горячей воды = 40 кг, масса холодной воды = 80 кг.
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
1/F=1/f+1/d d=F*f/(f-F)=10*40/(40-10)=13.3 см
Г=|f|/d=40/13.3=3