2. На границу, разделяющую две среды, луч входит под углом a = 30 °. Если угол между преломленным лучом и отраженным лучом ф = 90 °, Рассчитайте показатель преломления.
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
Бщее колв-о теплоты состоит из затраченного колв-а теплоты на нагрев и выкипание воды : Q=Q1+Q2
Для начала найдем кол-во теплоты, которая затрачена на нагрев воды до t кипения (100 градусов) : Q1 = c*m*Δt= c*m(t2-t1); (c- удельная теплоемкость = 4200 Дж/кг, m - масса воды, которую нагреваем) Q1 = 4200*0,4(100-20) = 134 400 Дж = 134,4 кДж
Теперь находим затраченную теплоту на выкипание воды : Q2 = L*m (L - удельная теплота парообразования воды = 2260*10^3 Дж/кг, m - масса выпаренной воды ) Q2=2260*10^3*40*10^-3 = 90 400 Дж = 90,4 кДж
Q=134,4+90,4 = 224,8 кДж.
Вычисления проверяйте сами.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку