Металл кадмия облучают желтым светом с длиной волны 590 нм, скорость выбиваемых электронов 0,28·106 м/с. (масса электрона 9,110-31 кг, постоянная Планка 6,63·10-34 Дж·с)

1. Вычислите энергию фотона ультрафиолетового излучения (ответ округлить до сотых, и дать в форме число·10-19 Дж)

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

Сначала рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации пара.
Q1= - r*m. ( r - удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг ( для воды) , m -масса=0,05кг, минус означает, что тепло выделяется) .
Q1= - 2,3*10^6*0,05= - 115000Дж. А теперь количество теплоты, выделившиеся при остывании воды от t1=100град, до t2=60град. )
Q2=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град)
Q2=4200*0,05*( 60 - 100)= - 8400Дж. Всё выделившееся количество теплоты= сумме.
Q=Q1+Q2.
Q= - 115000 + ( - 8400)= - 123400Дж. ( - 123,4кДж.)