Вычислим среднее давление, оказываемое одной молекулой кислорода. Рассмотрим объем газа V, заключенный в кубике со стороной d. V=d*d*d. Допустим, что молекула летает от одной стенки до противоположной и обратно. Изменение импульса молекулы во время пролета на расстояние d равно 2*m*u, а время пролета равно d/u, следовательно изменение импульса за единицу времени равно 2*m*u*u/d. Площадь стенки S=d*d, следовательно давление, оказываемое молекулой на стенку равно 2*m*u*u/V. Теперь учтем, что молекула может двигаться в любом из трех направлений, то есть квадрат ее скорости равен одной третьей от среднеквадратичной скорости. К тому же есть еще противоположная стенка, о которую молекуле тоже приходится ударяться. Таким образом, среднее давление, оказываемое одной молекулой в полости объема V равно (1/3)*m*U*U/V, а полное давление соответственно P=(1/3)*m*U*U*n теперь надо подставить численные значения: n=2.7*10^25 молекул в кубическом метре, U=400 м/с, m=32 грамма / число Авогадро = 5.33*10^-26 кг. отсюда давление P=76.8 кП (килопаскалей) - чуть ниже атмосферного.
При падении, шарик имел кинетическую энергию, но нам важно лишь кинетическая энергия в самом конце полета: E = mV²/2 E/Q = 0,8, где Q - количество теплоты, которое перешло во внутр. энергию шара. Отсюда E = 0,8*Q mV²/2 = 0,8*c*m*2,5°C Поскольку масса стоит в обоих случаях в числителе сокращаем ее и получаем: V²/2 = 0,8*140 Дж/(кг*°С)*2,5°C V² = 560 V = √560 Если мы приравняем кин. энергию к потенциальной, найдем, что скорость равна √(2gh) - это то же самое, что и √560 Поэтому √(2gh) = √560 2gh = 560 20h = 560 h = 28 м ответ: 28 м
Дано:
m=3кг
t=100°С
t1=0°С - температура, для того чтобы начал образовываться лёд
с=4200 Дж/кг*°С - удельная теплоёмкость воды
λ=3,4*10⁵ Дж/кг - удельная теплота кристаллизации льда
Найти:
Q-?
Раз из газообразного состояния переходит сразу в твёрдое, то перед нами десублимация. Она минует жидкость. Следовательно,
Q1=m*c*(t-t1)
Q1=3кг*4200Дж/кг*°С*100°С=1260000 Дж=12,6*10⁵Дж- высвободилось энергии при охлаждении.
Q2=λm
Q2=3,4*10⁵ Дж/кг*3кг=10,2*10⁵ Дж - высвободилось энергии при кристаллизации.
Q=Q2+Q1=10,2*10⁵Дж+12,6*⁵Дж=22,8*10⁵ Дж
ответ: 22,8*10⁵ Дж