Какое количество энергии выделяется при слиянии мелких капель воды радиусом 2*10-3

Обозначим число мелких капель через n. Тогда общая поверхность всех маленьких капель

S1=4пиr^2n

Поверхность одной большой капли

S2=4пиR^2

Поверхностная энергия всех мелких капель

Un1=4пиr^2n

а одной большой капли

Un2=4пиR^2

Так как температура не изменялась, то кинетическая энергия молекул воды тоже не изменилась. Как следует, выделение энергии вышло за счет убавления потенциальной (поверхностной)энергии:

Q=Un1-Un2=4пи(r^2n-R^2)

Чтобы отыскать число капель n, учтем, что объем воды не поменялся. Сумма объемов маленьких капель

V1=4/3пиr^3n

а объем великой капли

V2=4/3пиR^3

Так как V1 = V2, то

4/3пиr^3n=4/3пиR^3

Отсюда число маленьких капель

n=R^3/r^3

Подставляя это значение n в выражение, получим

Q=4пиR^2(R/r-1)=3.510^-3 Дж.