Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Дано: e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл - заряд електрона U1 = 1000 B
U2 - ?
Работа поля по перемещению электрона: A1 = e*U1 Кинетическая энергия электрона: Ek1 = m1 * V² /2 По закону сохранения энергии Ek1 = A m1*V²/2 = e*U1 V² = 2*e*U1/m1
Кинетическая энергия протона: Ep = m2*V² /2 = m2*2*e*U1 / (2*m1) = (m2/m1)*e*U Но Ep = е*U2 U2 = Ep / е =(m2 / m1) * U1
Мы доказали, что ускоряющая разность потенциалов для протона больше ускоряющей разности потенциалов для электрона, умноженную на отношение масс протона и электрона
U2 = (1,67*10⁻²⁷ / 9,1*10⁻³¹) * 1000 ≈ 1,84 *10⁶ В = 1,84 МВ
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл - заряд електрона
U1 = 1000 B
U2 - ?
Работа поля по перемещению электрона:
A1 = e*U1
Кинетическая энергия электрона:
Ek1 = m1 * V² /2
По закону сохранения энергии
Ek1 = A
m1*V²/2 = e*U1
V² = 2*e*U1/m1
Кинетическая энергия протона:
Ep = m2*V² /2 = m2*2*e*U1 / (2*m1) = (m2/m1)*e*U
Но Ep = е*U2
U2 = Ep / е =(m2 / m1) * U1
Мы доказали, что ускоряющая разность потенциалов для протона больше ускоряющей разности потенциалов для электрона, умноженную на отношение масс протона и электрона
U2 = (1,67*10⁻²⁷ / 9,1*10⁻³¹) * 1000 ≈ 1,84 *10⁶ В = 1,84 МВ