Скільки енергії виділяється при об`єднанні протона і нейтрона? Яка довжина хвилі утвореного фотона , якщо вся виділена енергія дістанеться йому?

Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона   ⇒  из данной формулы выражаем температуру  ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии 

R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.

k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.

V - объём = 1 м³.

p - давление = 1,5*10⁵ Па.

N - число малекул = 2*10²⁵.

Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁

Подставляем численные данные и вычисляем ⇒ 

 Джоуль.

ответ:  Дж.

1) Q = c * m * Δt = c * ρ * V * Δt = 250 Дж/(кг*К) * 10,5*10³ кг/м³ * 50*10⁻⁶ м³ * 323 К  ≈ 42400 Дж = 42,3 кДж
     m = ρ * V
2) Q₁ = c₁ * m₁ * (T₂ - T₁)
    Q₂ = c₂ * m₂ * (T₂ - T₁)
    Q₃ = c₂ * m₃ * (100 °С - T₂)
    c₁ * m₁ * (T₂ - T₁) + c₂ * m₂ * (T₂ - T₁) = c₂ * m₃ * (100 °С - T₂)
    m₃ = (c₁ * m₁ * (T₂ - T₁) + c₂ * m₂ * (T₂ - T₁)) / (c₂ * (100 °С - T₂))
    m₃ = (460 Дж/(кг*°С) * 0,700 кг * (75 °С - 10 °С) + 4200 Дж/(кг*°С) * 1,5 кг * (75 °С - 10 °С)) / (4200 Дж/(кг*°С) *(100 °С - 75 °С) = (20930 Дж + 409500 Дж) / 105000 Дж/кг ≈ 4,1 кг 
3) Q = q₁ * m₁ = q₂ * m₂
m₁ = q₂ * m₂ / q₁ = 46*10⁶ Дж/кг * 0,500 кг / 8,3*10⁶ Дж/кг ≈ 2,8 кг
4) F = k * q₁ * q₂ / R²
R² = k * q₁ * q₂ / F = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 15*10⁻⁹ Кл * 55*10⁻⁹ Кл / 25*10⁻³ Н 
≈ 3,0*10⁻⁴ м² => R = корень(3,0*10⁻⁴ м²) ≈ 1,7*10⁻² м = 1,7 см
5) R = R₁ / 4 = 20 Ом / 4 = 5 Ом
6) P = U² / R = (220 В)² / 32 Ом ≈ 1500 Вт = 1,5 кВт