Чтобы даже чайнику было понятнов1. температура фотосферы солнца равна примерно 6000к кельвина,концентрация атома примерно 10^15 частиц в 1^3 см . оцените массу воды,которую можно нагреть до кипения за счет энергии теплового движения атомов водорода в 1^3 м солнечной фотосферыв2.для измерения влажности атмосферного воздуха в сосуд, содержащий воздух, капнули несколько капель воды,быстро закрыли сосуд пробкой и соединили с водяным манометром. через несколько минут манометр обнаружил получение давление в сосуде на 13 см водяного столба. какова относительная влажность атмосферного воздуха температура воздуха? (температура воздуха 19 градусов по цельсию. давление насыщенных водяных паров при 19 градусов по цельсию равна 2,2 кпа)
только первая вторую не поняла
E_k = (3/2) * k * T,
где E_k - средняя кинетическая энергия одной частицы, k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в кельвинах.
Значение для T у нас дано - 6000 К. Подставляя в формулу, получаем:
E_k = (3/2) * (1.38 * 10^-23 Дж/К) * 6000 К ≈ 1.66 * 10^-19 Дж.
Теперь нам нужно найти количество атомов водорода в 1 кубическом метре солнечной фотосферы, для этого воспользуемся формулой для концентрации:
n = N / V,
где n - концентрация, N - количество частиц, V - объем.
У нас дано значение концентрации - 10^15 частиц/см^3. Переводим его в частиц/м^3:
10^15 частиц/см^3 * (1 м / 100 см)^3 ≈ 10^15 частиц/м^3.
Подставляем полученное значение в формулу, с учетом того, что 1 кубический см равен (1/100)^3 кубическому метру:
n ≈ 10^15 частиц/м^3.
Теперь мы можем найти энергию водорода в 1 кубическом метре:
E = E_k * n * V,
где E - энергия, E_k - средняя кинетическая энергия одной частицы, n - концентрация, V - объем.
Подставляем значения:
E = (1.66 * 10^-19 Дж) * (10^15 частиц/м^3) * 1 м^3 ≈ 1.66 * 10^-4 Дж.
Следующий шаг - найти энергию, необходимую для нагрева 1 грамма воды до кипения. Для этого воспользуемся теплотой парообразования воды:
Q = m * L,
где Q - тепло, необходимое для парообразования, m - масса воды, L - теплота парообразования.
Теплота парообразования воды при стандартных условиях составляет около 2.26 МДж/кг. Чтобы перевести ее в Дж/г, нужно разделить на 1000:
2.26 МДж/кг / 1000 = 2.26 * 10^6 Дж/кг.
Подставляем значения:
Q = m * (2.26 * 10^6 Дж/кг).
Теперь нам остается найти массу воды, приведенную к массе частиц водорода в 1 кубическом метре:
m = E / Q,
где m - масса воды, E - энергия, необходимая для нагрева, Q - тепло, необходимое для парообразования.
Подставляем значения:
m = (1.66 * 10^-4 Дж) / (2.26 * 10^6 Дж/кг) ≈ 7.36 * 10^-11 кг.
Таким образом, можно нагреть примерно 7.36 * 10^-11 кг (или 0.0736 мг) воды до кипения за счет энергии теплового движения атомов водорода в 1 кубическом метре солнечной фотосферы.
2. В этом случае нам нужно использовать формулу для относительной влажности:
RH = (p / p_s) * 100%,
где RH - относительная влажность, p - давление в сосуде, p_s - давление насыщенных водяных паров при данной температуре.
У нас дано значение давления в сосуде - 13 см водяного столба. Переводим его в кПа:
13 см * (1 кПа / 10 см) ≈ 1.3 кПа.
Давление насыщенных водяных паров при температуре 19 градусов по Цельсию составляет 2.2 кПа. Подставляем значения в формулу:
RH = (1.3 кПа / 2.2 кПа) * 100% ≈ 59.1%.
Таким образом, относительная влажность атмосферного воздуха при температуре 19 градусов по Цельсию составляет примерно 59.1%.