7. Металевий циліндр масою 250 г нагрівся від 25 до 225°С, коли йому було передано 46 кДж тепла. 3 якого металу виготовлено циліндр? 8. В алюмінієвій каструлі масою 500 г підігрівають 3,5 кг води від 20 С до кипіння. Скільки тепла для цього потрібно? 9. У сталевий чайник масою 500 г при температурі 20°С налили 500 г гарячої води при 90°C. Яка температура води встановиться у чайнику?
ОТВЕТ
1) E ф=A вых +E кин где E-энергия фотона A -работа выхода E-кинетическая энергия
Е ф= h*v где h-постоянная Планка (6.63*10^-34) v - частота света
h*v= Aвых + Eкин
Авых для меди = 4.36 эВ= 6.9*10^-19 Дж =>
Eф= 6.63*10^-34 * 6 • 10^16 = 39.8*10^-18 Дж=398*10^-19
Екин=Еф-Авых= (398-6.9)*10^-19 Дж =391*10^-19 Дж
2) формула та же. только Еф=h*c / L где с-скорость света в ваакуме(3*10^8м/с) L-длина волны света
Екин=mV^2 /2 где m - масса покоющегося электрона(9.1 *10^-31 кг)
0,28*10^6м\c = 28*10^4 м\с
h*c / L=Aвых + mV^2 /2 => Aвых=h*c / L - mV^2 /2
h*c / L = 6.63*10^-34 * 3*10^8 / 590*10^-9 = 3.4*10^-19 Дж
mV^2 /2= 9.1 *10^-31 * 784*10^8 / 2=3567*10^-23 Дж=0.35*10^-19 Дж
Авых = (3.4 - 0.35)*10^-19 = 3.05*10^-19 Дж
При этом реальное движение физических носителей заряда может не совпадать с таким образом определённым направлением тока.
Например, в металлах свободными носителями заряда являются отрицательно заряженные электроны. Поэтому их движение будет направлено против тн направления электрического тока.
Обратный пример. В ускорителе ионов положительно заряженные носители заряда (ионизированные атомы) будут двигаться в соответствии с принятым правилом определения направления тока.