Гирю з посудини А переклали в посудину В. Туди само перелили воду з вимірювального циліндра С. Визначте об'єм води у вимі-
Трювальному циліндрі. Яка температура води в кожній посудині? Визначте
1 питому теплоємність речовини, з якої виготовлено гирю, нехтуючи нагрі-
ванням посудин і об'ємом термометрів. Установіть, яка це речовина.
Полная энергия будет равна произведению энергии одной альфа-частицы на их количество; тогда в нерелятивистсмком приближении получим:
E=N*mα*V2/2 (1)
где mα=6,64*10-27 кг - масса альфа-частицы, V=15 Мм/с - её скорость
Число частиц найдем из закона радиоактивного распада, согласно которому число распавшихся за время t=1 c равно:
N=N0*(1-e-ln(2)*t/T) (2)
где Т - период полураспада изотопа
Исходное число атомов радия найдем по формуле:
N0=NA*m/M (3)
где NA=6,022*1023 - число Авогадро, m=1 г - масса изотопа, M - его молярная масса
Подставляя (2) и (3) в (1) получаем:
E=NA*m*(1-e-ln(2)*t/T)mα*V2/(2*M)
Чтобы получить численный ответ, нужно уточнить, какой тип изотопа имеется в виду, поскольку согласно данным из задачника Чертова, есть 219 изотоп радия, период полураспада которого равен 10-3 с, а есть 226 изотоп, период полураспада которого равен 1,62*103 лет
По закону сохранения энергии
Q1=A1. ( это при остывании воды до нуля) .
Q1=c*m*(t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды, m -её масса, t1-начальная температура воды=20град, t2 -конечная температура=0град) .
А1=Р*T1. ( P - мощность камеры, Т1-время=300с ). приравняем
c*m*( t2 - t1)=P*T1. Аналогично для замерзания
- лямбда*m =P*T2. ( T2 -время замерзания, лямбда - удельная теплота плавления льда=334000Дж/кг) разделим данные равенства друг на друга
c*m*( t2 - t1) / - лямбда*m = P*T1 / P*T2. сократим m, P.
с*( t2 - t1) / - лямбда = T1 / T2. выразим Т2.
Т2= ( - лямбда) *Т1 / c*( t2 - t1).
T2= ( -334000)*300 / 4200*( 0 - 20)=1193c. ( 19,88 мин ).
Объяснение: