Задача на фотографии : найти итоговую температуру

Воспользуемся уравнением теплового баланса:

1)

°C

2)

°C

3)

°C.

1)47,9; 2)61,1; 3)37,75

Объяснение:

формула "Температуры смеси": t=

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

ответ. p = 32 мкПа

Уравнение теплового баланса будет выглядеть так: Q₁=Q₂, где Q₁ - количество теплоты отданное неизвестным веществом, Q₂ - количество теплоты принятое водой.

Q₁=c₁m₁(t-t₁), c₁ - теплоемкость неизвестного вещества, m₁ - масса неизвестного вещества, t - конечная температура, t₁ - начальная температура неизвестного вещества.

Q₂=c₂m₂(t-₂₁), c₂ - теплоемкость воды, m₂ - масса воды, t - конечная температура, t₂ - начальная температура воды.

c₁m₁(t-t₁)=c₂m₂(t-t₂). Отсюда c₁ = (c₂m₂(t-t₂))/(m₁(t-t₁)) = (0.4*4200*25)/(0.02*70)=30000 Дж/кг*С