Каждые 10 секунд с поверхности земли испаряется в среднем около 160 миллионов тонн воды. Вычислите, какое количество теплоты требуется для превращения в пар этой воды, если её удельная теплота парообразования 2300 кДж/кг. ответ выразите в миллиардах килоджоулей.
автор: E-One дата: октября 07, 2020
Дано:
t=10c $
m=160∗109 кг
λ=2300000 Дж/кг
Найти: Q
Количество теплоты Q, необходимой для испарения массы жидкости m, определяется формулой
Q=mλ (1)
где λ - удельная теплота парообразования/
Как видим, в формулу (1) время не входит, количество теплоты определяется только массой и удельной теплотой парообразования. Заданное в условии время для решения задачи нам не потребуется.
Q=160∗109∗2300000=368000 миллиардов килоджоулей
№1.
Масса фотона связана с длиной волны соотношением
, где с - скорость света (с = 3*10⁸ м/с), h - постояная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с), Y - длина волны (м), m - масса фотона (кг). Зависимость между массой фотона и длиной волны обратно пропорциональная.
№2.
Лучи с энергией фотонов 4*10⁻¹⁹ Дж относятся к виду видимуму излучению.
По формуле гипотезы планка
, где V - частота излучения (Гц), h - постоянная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с). Оз данной формулы выражаем частоту излучения
. Подставляем численные данные и вычисляем:
А излучение частотой от
4*10¹⁴ до 8*10¹⁴ Гц - зазывают видимым излучением.
№3.
Энергия фотона с длиной волны 440 нм (фиолетовый свет) равна: 0,045*10⁻¹⁴ Джоуль.
По формуле гипотезы планка
, где V - частота излучения (Гц), h - постоянная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с). Где частота излучения равна:
, где Y - длина волны (м), с - скорость света (с = 3*10⁸ м/с). Подставляем в формулу Гипотезы Планка и получаем:
. В систпеме СИ: 440 нм = 440*10⁻⁹ м. Подставляем численные данные и вычисляем:
Джоуль.
№4.
Работа выхода электрона из калия 3,52*10⁻¹⁹ Дж. При облучении светом с частотой 10⁻¹⁵ Гц максимальная энергия, вырванных из калия электронов, составит: 3,1*10¹⁹ Дж.
По уравнению Эйнштейна
, где V - частота излучения (Гц), h - постоянная планка (h = 6,62*10⁻³⁴ Дж*с),
- работа выхода (Дж),
- максимальная энергия излучения (Дж). Отсюда выражаем находимую максимальную энергию излучения
. Подставляем численные данные и вычисляем:
Джоуль.