Дано:
B = 0,2 Тл
R = 2 см = 0,02 м
h = 50 см = 0,50 м
e = 1,6*10⁻⁹ Кл - заряд протона
m = 1,67*10⁻²⁷ кг - масса протона
V - ?
Сила Лоренца:
F = e*V*B*sin α - где α - угол между векторами V и B.
Электрон одновременно участвует в двух движениях - перпендикулярно силовым линиям магнитного поля со скоростью Vz и вдоль силовых линий поля со скоростью Vx.
Vz = V*sin α
Vx = V*cos α
Но сила Лоренца является и центростремительной силой:
e*Vz*B = m*Vz²/R.
e*B = m*Vz/R.
Vz = e*B*R / m
Vz = 1,6*10⁻¹⁹*0,2*0,02/(1,67*10⁻²⁷) = 3,83*10⁵ м/с
Шаг:
h = 2π*R*ctg α
ctg α = h / (2π*R) = 0,50 / (2*3,14*0,02) ≈ 3,98
α = 14°
sin α = sin 14° = 0,2419
cos α = cos 14° = 0,9703
V = Vz / sin α = 3,83*10⁵ / 0,2419 ≈ 1,6*10⁶ м/с или 1,6 Мм/с
Дано:
m = 0.2 кг.
t1 = -10 C
t2 = 0 C
t3 = 100 C
c1 = 2.1 * 10^3 Дж/кг * К
λ = 34 * 10^4 Дж/кг
c2 = 4.2 * 10^3 Дж/кг * К
L = 2.3 * 10^6 Дж/кг
Итак, для начала поясню. Вычислять будем по формулам:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
Q1 = cmt2-t1
Q2 = λm
Q3 = cmt2-t1
Q4 = Lm
Q1 - кол-во теплоты, идущее на нагревание льда до 0 С.
Q2 - кол-во теплоты, идущее на плавление льда.
Q3 - кол-во теплоты, идущее на нагревание воды от 0 С до 100 С
Q4 - кол-во теплоты, необходимое для превращения воды в пар.
Подставляем значения и решаем.
Q = c1m(t2-t1) + λm + c2m(t2-t1) + Lm
Q = 2.1 * 10^3 * 0.2 * 10 + 34 * 10^4 * 0.2 + 4.2 * 10^3 * 0.2 * 100 + 2.3 * 10^6 * 0.2 =
4200 + 68000 + 84000 + 460 000 = 616200 = 0.6162 МДж.
