Question

Определить, с какой скоростью должна лететь капелька воды, чтобы при столкновении ее с такой же неподвижной каплей обе испарились. Начальная температура капель t0. Удельная теплоемкость воды C, удельная теплота парообразования воды L.

Answer 1

Допустим, масса капли m и скорость v. При столкновении капли сольются, поэтому воспользуемся законом сохранения импульса:  

(1) m*v + m*0 = 2*m*u,  

где u - скорость капли после столкновения.  

Из уравнения (1) получаем, что u = v/2, т. е.  

разность кинетических энергий:  

(2) (m*v^2-2*m*u^2)/2=m*v^2/4,  

т. е. половина энергии ушла в тело.  

Дальше составляем уравнение теплового баланса.  

(3) m*v^2/4 = m*С*(T(кип) -T(0))+ m*L  

Осталось сократить m и подставить числа.