4. Сколько торфа нужно сжечь для нагрева 3 кг воды от 20градусов до кипения, если к. п.д. установки

1моль вещества содержит 6,02*10^23 (^ - знак возведения в степень) молекулярная масса молекулы водорода составляет 2 г/моль. в 4 кг или 4000 граммах водорода содержится 4000/2=2000 моль водорода. значит количество вещества будет составлять: 2000*6,02*10^23=1,204*10^27 молекул

q=c*u

c=4πε₀εr

q=4πε₀εru

поверхностная плотность q/s=q/(4πr²)

4,5*10^(-7)=ε₀εru/r²

r=ε₀εu/4,5*10^(-7)=8.854×10^(-12)*1200/4,5*10^(-7)=2.36^10(-2)=2.36 см

еф=h∨=h*c/λ=6.6*10⁻³⁴*3*10⁸/520*10⁻⁹=38*10⁻²⁰ дж -энергия фотона

еэ=m*v²/2=еф -энергия электрона

v=√(2еф/m)

v=√(2*38*10⁻²⁰/9*10⁻³¹)=√(84,4*10⁻¹⁰)=9,2*10⁵ м/с скорость электрона.

по горизонтали - движение равномерное со скоростью v = 5 м/с. поэтому:

s = v*t, где t - время падения. время падения найдем из условия равноускоренного падения с высоты h с нулевой вертикальной скоростью и ускорением g:

h = gtквад/2. отсюда t = кор(2h/g).

конечная формула для расстояния:

s =v*кор(2h/g) = 5* кор(20/9,8) = 7,14 м.

ответ: 7,14 м.