T1=20 град T2=100 град t1=3 мин=3*60 сек. c=4200 Дж. λ=2.24*10^6 Дж. t2=?
Теплота затраченная на закипание воды = теплоемкость воды* массу воды* изменение температуры Qv=с*m*(T2-T1) Теплота выделившаяся на нагревательном элементе для закипания воды = мощность нагревателя * время нагревания Qn=P*t1 Так как Qv=Qn , можно найти мощность нагревателя с*m*(T2-T1)=P*t1 P=с*m*(T2-T1)/t1 Теплота необходимая для выпаривания воды=масса воды* удельную теплоту парообразования Qvip=m*λ Тогда для выпаривания нужно потратить теплоты нагревателя Qnvip=P*t2 = t2*с*m*(T2-T1)/t1 Напишем уравнение t2*с*m*(T2-T1)/t1 = m*λ отсюда время выпаривания. t2= (m*λ)/(с*m*(T2-T1)/t1) t2= (t1*λ)/(с*(T2-T1))=(3*60*2.24*10^6)/(4200*(100-20))=1.2*10^3 сек=20 мин
Всё очень просто. Есть газовые законы и уравнение Шарля, которое вытекает из уравнения Клайпейрона, которое в свою очередь вытекает из уравнения Менделеева-Клайпейрона. То есть отношение объема к температуре газа - величина постоянная. v1/t1 = v2/t2 (слева начальные макропараметры газа, справа конечные) Тогда можно подставить значения и вывести v2, но перед этим нужно перевести температуру в Кельвины: T1 = 293К, T2 = 473К. Литры в метры кубические: 0.002 Тогда v2 = (0.002м^3*473К)/293К = 3*10^-3 (м^3)
F₁ = G*m²/r²
Кулоновкая сила:
F₂=k*e²/r²
Отношение сил:
F₁/F₂ = (G/k)*(m/e)² (1)
G=6,67*10⁻¹¹ Н*м²/кг² - гравитационная постоянная
k=9*10⁹ Н*м²/Кл² - коэффициент пропорциональности в законе Кулона
m=1,67*10⁻²⁷ кг масса протона
e=+1,6*10⁻¹⁹ Кл
Подставляем эти данные в формулу (1) и получаем ответ.
F₁/F₂ = (G/k)*(m/e)² = 8*10⁻³¹ раз (ничтожно мало!)