Внагретую пробирку поставили вертикально открытым концом в воду, налитую в блюдце. изменится ли и если изменится то как уровень воды в пробирке по мере ее остывания. ответ поясните

Уровень воды увеличится, так как давление насыщенного пара в пробирке и торичеллова пустота уменьшится.

M₁ = 300 г = 0,3 кг - масса воды t₁ = 20° с - начальная температура воды c₁ = 4200 дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость воды m₂ = 50 г = 0,05 кг - масса железного шарика t₂ = 80° с - начальная температура шарика c₂ = 450 дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость железа t₀ - конечная температура воды и шарика. вода нагреется и получит количество теплоты q₁ = c₁m₁(t₀ - t₁) шарик остынет и отдаст количество теплоты q₂ = c₂m₂(t₂ - t₀) из равенства величин q₁ = q₂ следует равенство c₁m₁(t₀ - t₁) = c₂m₂(t₂ - t₀) выражая из этого уравнения искомую величину t₀ через остальные, получим: t₀ = (c₂m₂t₂ + c₁m₁t₁)/(c₂m₂ + c₁m₁) = (450*0,05*80 + 4200*0,3*20)/(450*0,05 + 4200*0,3) = 21° с

Для розв'язання цієї задачі необхідно використовувати формулу електростатики:

F = qE

де F - сила електричного поля, яка діє на заряд q, E - напруга між пластинами конденсатора.

Знаємо, що електрон влітає в конденсатор паралельно до пластин зі швидкістю 10Мм/с. Оскільки електрон має негативний заряд, то буде рухатися в напрямку до позитивної пластини конденсатора. При цьому на електрон діятиме сила електричного поля, яка буде прискорювати його рух. Ця сила буде дорівнювати:

F = ma

де m - маса електрона, а - прискорення, з яким рухається електрон.

Прискорення можна знайти за формулою:

a = v/t

де v - швидкість електрона, t - час, за який він пролетить від однієї пластини до іншої.

Таким чином, можна записати:

F = mv/t

Підставивши сюди значення маси електрона (9,1 * 10^-31 кг), швидкості (10 Мм/с = 10^7 м/с) та відстані між пластинами (10 мм = 0,01 м), отримаємо:

F = 9,1 * 10^-31 * 10^7 / 0,01 = 9,1 * 10^-24 Н

Ця сила дорівнює силі притягання електрона до позитивної пластини конденсатора. Оскільки відстань між пластинами зменшилась на 2 мм = 0,002 м, то можна записати:

F = qE = kq^2 / d^2 = m * a

де k - коефіцієнт електростатичної пропорційності (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q - заряд електрона, d - відстань між пластинами після зміщення, m - маса електрона.

Підставивши сюди значення заряду електрона (1,6 * 10^-19 Кл), маси електрона та відстані між пластинами після зміщення, отримаємо:

E = kq / d^2 = m * a / q = (9 * 10^9) * (1,6 * 10^-19) / (0,01 + 0,002)^2 = 3,84 * 10^4 В/м

Отже, напруга між пластинами конденсатора повинна дорівнювати:

U = Ed = 3,84 * 10^4 * 0,005 = 192 В.