Чтобы рассчитать расстояние между карандашом и его изображением после того, как карандаш был отодвинут на 10 см от зеркала, мы можем использовать законы отражения света.
В данной ситуации имеется плоское зеркало, поэтому можно применить закон отражения, который гласит: угол падения равен углу отражения. Плоское зеркало также имеет особенность отражать свет симметрично, поэтому можно использовать следующее правило: изображение находится на той же откладываемой расстоянии от зеркала, что и предмет.
Исходя из данных, известно, что расстояние от карандаша до его изображения в плоском зеркале равно 50 см. Если карандаш отодвинули от зеркала на 10 см, то его новое расстояние до зеркала будет равно 50 - 10 = 40 см.
Так как зеркало симметрично отражает изображение, то новое расстояние между карандашом и его изображением также будет равно 40 см. Это происходит потому, что предмет был отодвинут на 10 см, а изображение передвинулось на ту же самую длину от зеркала.
Итак, расстояние между карандашом и его изображением стало 40 см после того, как карандаш был отодвинут на 10 см от зеркала.
Для определения количества поглощаемой теплоты, изменения внутренней энергии газа и совершаемой работы необходимо использовать закон сохранения энергии.
По закону сохранения энергии можно записать:
∆Q = ∆U + ∆W,
где ∆Q - количество поглощенной теплоты, ∆U - изменение внутренней энергии газа, ∆W - совершаемая работа.
Из задания известно, что нагревание происходит при постоянном давлении. Это значит, что работа, совершаемая газом, связана с изменением его объема и может быть вычислена следующей формулой:
∆W = p∆V,
где p - постоянное давление и ∆V - изменение объема газа.
В задании также известны начальная температура t1=0 °C и конечная температура t2= 100 °C.
Для начала вычислим изменение внутренней энергии газа. Оно может быть вычислено по формуле:
∆U = mc∆t,
где m - масса водорода, c - удельная теплоемкость газа, ∆t - изменение температуры.
Удельная теплоемкость водорода c = 14,3 Дж/(кг⋅°С).
Вычислим ∆U:
∆U = 0,3 кг * 14,3 Дж/(кг⋅°С) * (100 °С - 0 °С) = 429 Дж.
Теперь вычислим совершаемую работу. Для этого нужно знать изменение объема газа. Для идеального газа можно использовать следующую формулу:
∆V = V2 - V1,
где V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно.
Так как задано постоянное давление, изменение объема можно найти по формуле:
∆V = V * α * ∆t,
где V - начальный объем газа, α - коэффициент линейного расширения газа, ∆t - изменение температуры.
К сожалению, в задании не указаны значения начального объема и коэффициента линейного расширения газа, поэтому не могу точно вычислить совершаемую работу.
На данном этапе вычислений мы можем остановиться и подвести промежуточные итоги:
- Количество поглощаемой теплоты равно 429 Дж.
- Изменение внутренней энергии газа равно 429 Дж.
- Совершаемая работа не может быть точно вычислена без дополнительных данных.
Итак, количество поглощаемой теплоты равно 429 Дж, изменение внутренней энергии газа также равно 429 Дж. Совершаемую работу мы не можем точно вычислить без данных о начальном объеме и коэффициенте линейного расширения газа.
