Найти радиус капиллярной трубки, если при полном смачивании вода в капилляре увеличилась на 100 мм. Коэффициент поверхностного натяжения воды 7-10-2 Н/м. Плотность воды 1000 кг 1 м. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с?.
Если бы еще лет десять назад кто-нибудь сказал, что я возьмусь за написание данной книги, я как минимум удивленно бы плечами, поскольку никогда серьезно не увлекался ни геологией, ни геофизикой, ни биологией, ни палеонтологией, да и вообще никакими из наук, которые в той или иной мере касаются во формирования и развития Земли именно как планеты. Если и проявлялся у меня к ним какой-то интерес, то он был скорее созерцательно-любопытствующим и поддерживался лишь стремлением быть хотя бы поверхностно знакомым с тем, как современная наука представляет себе мир, в котором мы живем.
Посему нельзя сказать, что эта книга явилась плодом каких-либо многолетних размышлений на тему истории именно планеты Земля, хотя отдельные части, вошедшие в излагаемый далее материал, прописывались и публиковались в качестве интернетных статей еще с тот самый десяток лет назад, а то и более. Истоки же уходят еще дальше в в самое начало 80-х годов ХХ века. Именно тогда мне, еще студенту Московского физико-технического института, в популярном журнале «Знание – сила» попалась статья, в которой рассматривались разные модели развития Земли. В том числе и такая теория, согласно которой наша планета серьезно изменяла размер в ходе своей истории.
Вчерашнему школьнику, воспитанному в духе советской системы образования, согласно которому все открытое в науке является «неопровержимой истиной» (увы, эта идеология доминирует в нашем обществе и до сих пор), вдобавок уже неплохо знакомому с гипотезой дрейфа материков и теорией тектоники плит, а также теорией возникновения и развития планет Солнечной системы в том виде, как она тогда излагалась (да и сейчас излагается) в учебниках, подобная идея – идея «растущей» Земли – естественно, сначала показалась полным бредом.
Кроме того явно сказался и субъективный фактор: ведь мы живем на «твердой» Земле и никакого изменения ее размеров не ощущаем. Попробуйте-ка человеку, абсолютно незнакомому с гелиоцентрической системой и каждый день наблюдающему движение Солнца по небу, донести мысль, что это Земля вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли. Это будет не так-то поскольку весь его повседневный опыт показывает прямо противоположное.
Однако…
Во-первых, журнал «Знание – сила», несмотря на всю популярность своего формата, в ту пору славился тем, что публиковал в доступном виде материалы то что называется «на острие науки».
Во-вторых, представленная хоть и в кратком виде теория «растущей» Земли обладала своей внутренней логикой и не содержала каких-то явных противоречий. А это – достаточно отчетливый показатель того, что теория может оказаться верной, какой бы «странной» она не выглядела.
И в-третьих, все-таки я был уже не школьником, а студентом. Студентом такого института, суть системы подготовки в котором один из наших преподавателей математики неплохо сформулировал в
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Если бы еще лет десять назад кто-нибудь сказал, что я возьмусь за написание данной книги, я как минимум удивленно бы плечами, поскольку никогда серьезно не увлекался ни геологией, ни геофизикой, ни биологией, ни палеонтологией, да и вообще никакими из наук, которые в той или иной мере касаются во формирования и развития Земли именно как планеты. Если и проявлялся у меня к ним какой-то интерес, то он был скорее созерцательно-любопытствующим и поддерживался лишь стремлением быть хотя бы поверхностно знакомым с тем, как современная наука представляет себе мир, в котором мы живем.
Посему нельзя сказать, что эта книга явилась плодом каких-либо многолетних размышлений на тему истории именно планеты Земля, хотя отдельные части, вошедшие в излагаемый далее материал, прописывались и публиковались в качестве интернетных статей еще с тот самый десяток лет назад, а то и более. Истоки же уходят еще дальше в в самое начало 80-х годов ХХ века. Именно тогда мне, еще студенту Московского физико-технического института, в популярном журнале «Знание – сила» попалась статья, в которой рассматривались разные модели развития Земли. В том числе и такая теория, согласно которой наша планета серьезно изменяла размер в ходе своей истории.
Вчерашнему школьнику, воспитанному в духе советской системы образования, согласно которому все открытое в науке является «неопровержимой истиной» (увы, эта идеология доминирует в нашем обществе и до сих пор), вдобавок уже неплохо знакомому с гипотезой дрейфа материков и теорией тектоники плит, а также теорией возникновения и развития планет Солнечной системы в том виде, как она тогда излагалась (да и сейчас излагается) в учебниках, подобная идея – идея «растущей» Земли – естественно, сначала показалась полным бредом.
Кроме того явно сказался и субъективный фактор: ведь мы живем на «твердой» Земле и никакого изменения ее размеров не ощущаем. Попробуйте-ка человеку, абсолютно незнакомому с гелиоцентрической системой и каждый день наблюдающему движение Солнца по небу, донести мысль, что это Земля вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли. Это будет не так-то поскольку весь его повседневный опыт показывает прямо противоположное.
Однако…
Во-первых, журнал «Знание – сила», несмотря на всю популярность своего формата, в ту пору славился тем, что публиковал в доступном виде материалы то что называется «на острие науки».
Во-вторых, представленная хоть и в кратком виде теория «растущей» Земли обладала своей внутренней логикой и не содержала каких-то явных противоречий. А это – достаточно отчетливый показатель того, что теория может оказаться верной, какой бы «странной» она не выглядела.
И в-третьих, все-таки я был уже не школьником, а студентом. Студентом такого института, суть системы подготовки в котором один из наших преподавателей математики неплохо сформулировал в
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.