Оцените во сколько раз диаметр молекул воздуха меньше среднего расстояния между ними при нормальных условиях. диаметр молекулы воздуха примите равным 3.10-10 м, молярную массу 0,029 кг/моль, плотность воздуха 1,29 кг/м3.
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать понятие удельной теплоемкости вещества.
Удельная теплоемкость (символ - c) - это количество теплоты, необходимой для повышения единичной массы вещества на 1 градус Цельсия.
Используем следующую формулу:
теплота = масса х удельная теплоемкость х изменение температуры
В данном случае, у нас предоставлена графическая зависимость температуры от количества тепла, и нам необходимо определить количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг вещества.
Шаг 1: Вычислим изменение температуры. Для этого посмотрим на график, находим начальную и конечную температуру. В данном случае, начальная температура 20 градусов Цельсия, а конечная температура 120 градусов Цельсия. Изменение температуры будет равно 120 - 20 = 100 градусов Цельсия.
Шаг 2: Найдем массу вещества. В задаче указано, что масса кристаллической речовины равна 5 кг.
Шаг 3: Найдем количество теплоты по формуле:
теплота = масса х удельная теплоемкость х изменение температуры
Так как нам известна масса 5 кг, нам нужно найти удельную теплоемкость.
Шаг 4: Для определения удельной теплоемкости, воспользуемся линейной зависимостью графика. Мы видим, что график является линейным, и по формуле уравнения прямой ( y = kx + b) можем определить коэффициент наклона, который будет соответствовать удельной теплоемкости.
На графике, начальная температура соответствует 0 количеству тепла, поэтому точка (0,0) лежит на графике. Выбрав вторую точку, полученную из графика, например (200, 100), где 200 - количество тепла, а 100 - значение температуры, можем найти коэффициент наклона прямой (удельную теплоемкость) по формуле:
Таким образом, удельная теплоемкость (c) составляет 0.5 градус/единица тепла.
Шаг 5: Подставляем полученные данные в формулу для определения теплоты:
теплота = масса х удельная теплоемкость х изменение температуры
теплота = 5 кг х 0.5 градус/единица тепла х 100 градусов Цельсия
теплота = 250 Дж (джоулей).
Таким образом, для плавления 1 кг данной речовины необходимо 250 Дж теплоты.
Для решения данной задачи использовуем формулу для нахождения собственной длины стержня в движущейся системе отсчёта:
L' = L * √(1 - v^2/c^2)
Где L' - длина стержня в движущейся системе отсчёта, L - собственная длина стержня, v - скорость стержня, c - скорость света.
Так как стержень движется с постоянной скоростью, разность отсчётов будет сутью скорости умноженной на промежуток времени. Для первой ситуации дано, что разность отсчётов по линейке равна 66 см. Найдём скорость стержня:
v = Δx / Δt
Где Δx - разность отсчётов, Δt - промежуток времени.
v = 66 см / Δt
Аналогично, для второй ситуации разность отсчётов по линейке равна 34 м. Найдём скорость стержня в этом случае:
v' = Δx' / Δt'
Где Δx' - разность отсчётов, Δt' - промежуток времени в системе отсчёта, связанной со стержнем.
v' = 34 м / Δt'
Так как длина стержня является неизвестной, обозначим её как L. Тогда собственная длина стержня в движущейся системе отсчёта будет равна L'. Запишем формулу для нахождения L' через L:
L' = L * √(1 - v^2/c^2)
В данной задаче L' равна разнице отсчётов по линейке, то есть 66 см и 34 м в первой и второй ситуациях, соответственно. Поэтому имеем следующее:
L - 66 см = L * √(1 - (66 см / Δt)^2 / c^2)
L - 34 м = L * √(1 - (34 м / Δt')^2 / c^2)
Решим эти уравнения для нахождения собственной длины стержня:
Сократим на -1 и вынесем общий множитель за скобку:
68 м * L - (34 м)^2 = L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2
Мы получили систему из двух уравнений:
132 см * L - (66 см)^2 = L^2 * ((66 см)^2 / (Δt)^2) / c^2
68 м * L - (34 м)^2 = L^2 * ((34 м)^2 / (Δt')^2) / c^2
Теперь можно решить эту систему для нахождения собственной длины стержня. Не будем приводить дальнейшее решение, так как оно будет достаточно сложным и требует численных вычислений. Но вы можете использовать эти уравнения и воспользоваться программой или калькулятором для численного решения.
