Нагревание воды фотонами
Электромагнитное излучение с длиной волны $3{,}3 \cdot 10^{-7}\ \text{м}$ используется для нагревания воды. Какую массу воды можно нагреть за $70\ \text{с}$ на $10\ ^\circ\text{C}$, если источник излучает $10^{20}$ фотонов за $1\ \text{с}$? Считать, что излучение полностью поглощается водой, а теплопотерь в окружающую среду нет.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3107 м используется для нагревания воды. Какую массу воды можно нагреть за 70 с на 10 °С, если источник излучает 1020 фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой, а теплопотерь в окружающую среду нет. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какая энергия передаётся воде при полном поглощении всех фотонов?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Энергия одного фотона определяется формулой $E_{\text{ф}} = \dfrac{hc}{\lambda}$, а количество фотонов за время $t$ равно $N = n t$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Приравняйте энергию излучения количеству теплоты: $N \dfrac{hc}{\lambda} = mc_{\text{в}}\Delta T$, откуда $m = \dfrac{n t h c}{\lambda c_{\text{в}}\Delta T}$.