с домашкой по физике. тема - линзы

1) нагревание льда от -10 гр. до температуры плавления.

с(льда)=2100 Дж/кг*°С

Q1=c*m*Δt;     Δt=(tпл - t1)

Q1=2100 * 0,358 * (0 - (-20))=

21 * 358*2=15 036 Дж=15,036 кДж

2) плавление льда

λ(льда)=340 кДж/кг

Q2=λm=340 000 Дж/кг * 0,358 кг=340 * 358=121 720 Дж=121,72 кДж

3) нагревание воды от 0 до 20°С

с(воды)=4200 Дж/кг*°С

Q3=c*m*Δt;  Δt=t2 - tпл.

Q3=4200 * 0,358 * (20 - 0)=42*358*2=30 072 Дж=30,072 кДж.

4) охлаждение воды от 20°С до 0

Q4=Q3=30,072 кДж

5) кристаллизация воды

Q5=Q2=121,72 кДж

6) охлаждение образовавшегося льда от 0 до -20°С

Q6=Q1=15,036 кДж.

При нагревании льда и воды затрачивается столько же тепла, сколько потом выделяется при их охлаждении. Формула одинаковая и значение величин одинаковые (масса, разность температур и удельная теплоемкость воды и льда).

При плавлении и кристаллизации воды поглощается и выделяется одинаковое количество тепла по той же причине.

Мало кто догадывается, что пробы грунта и породы, которые привезли астронавты США с Луны, до сих пор полностью не исследованы и даже в наше время могут дать очень неожиданные и обнадеживающие результаты. Именно такая ситуация и произошла совсем недавно, во время изучения очередной пробы магматического грунта, которую доставил «Аполлон-17″.
Выяснилось, что лунная магма довольно сильно (относительно других пород) насыщена водой. Вода находится в запечатанном состоянии, внутри твердых кристаллов. Это удалось узнать после того, как взяли несколько ионных микропроб. В них и обнаружили кристаллы с водой. Самый крупный кристалл обладает размером примерно в 30 мкм (микрометров). При этом, количество H2O в кристаллах составляет 615-1410 единиц на миллион единиц. Магма из других районов Луны вполне прозаична и не обладает такими показателя содержания воды. В других пробах магматического грунта воды в 100 раз меньше, чем в данной. По содержанию воды необычную пробу можно сравнить с верхними слоями земной мантии.
Но самое интересное не это. Такие результаты опровергают гипотезу об образовании Луны от столкновения нашей планеты с 2-мя крупными небесными телами, сравнимыми по размеру с Марсом. Ведь, в таком случае поверхность Луны должна была очень сильно разогреться. А это в, свою очередь, повлияло бы на то, что вся вода просто испарилась бы в космическое пространство. Впрочем, некоторые ученые уже высказались, что нагрев оказался существенно выше предполагаемого. Это вызвало переход в газообразное состояние твердых пород и формирование некоего подобия временной атмосферы. Таким образом, часть влаги задержалась и осела в связанном состоянии. Но эту гипотезу еще нужно доказать, проведя сложные расчеты.
Кроме этого, вода могла появиться и от падения на Луну крупного влагосодержащего астероида, который привел к локальному нагреву почвы и позволил связать всю, содержащуюся в нем, влагу. Правда, в таком случае должны быть видны некоторые особенности, как в составе полученной с Аполлон-17″ пробы грунта, так и на самом лике Луны. А этого не зафиксировано