Объяснение:
Дано:
λкр = 430 мкм = 430·10⁻⁶ м - красная граница для калия
λ = 3·10⁻⁷ м
V - ?
1)
Красная граница для калия:
λкр = h·c / Авых
Работа выхода:
Aвых = h·c / λкр
2)
Энергия фотона:
ε = h·c / λ
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
ε = Aвых + W
Кинетическая энергия:
W = ε - Aвых = h·c / λ - h·c / λкр =
= h·c·( 1/λ - 1/λкр) = 6,63·10⁻³⁴·3·10⁸·(1/(3·10⁻⁷) - 1/(430·10⁻⁶) ) ≈ 6,6·10⁻¹⁹ Дж
3)
Но
W = m·V²/2
Скорость фотоэлектронов:
V = √ (2·W / m) = √ (2·6,6·10⁻¹⁹/(9,1·10⁻³¹)) ≈ 1,2·10⁶ м/с или
V = 1 200 км/с
Vт - объем термоса
рл - плотность льда
рв - плотность воды
j - уд. теплота плавления льда
tр - равновесная температура
Масса снегового льда
mл=Vл*pл=0,6(0,5Vт) *рл=0,3Vт*рл
Масса снеговой воды
mc=Vв*рв=0,4(0,5Vт) *рв=0,2Vт*рв
На таяние льда пошла теплота
Q2=j*mл=j*0,3Vт*рл
Образовалась"нулевая" вода. Ее масса
mo=mс + mл=Vт (0,2*рв + 0,3*рл)
Объем "нулевой" воды
Vo=mo/pв=Vт*(0,2рв + 0,3рл) /рв
Объем кипятка
V100=Vт - Vo=Vт*[1 - (0,2рв + 0,3рл) /рв] =Vт (0,8рв-0,3рл) /рв
Масса кипятка
m100=рв*V100=Vт (0,8рв - 0,3рл)
Теплота, отданная кипятком
Q1=c*m100*(100 - tp)
Теплота, переданная "нулевой" воде
Q3=c*mo*(tp - 0)=c*mo*tp
Q1 = Q2+Q3
Отсюда находим tp. Преобразования не привожу
tр=[c*(80рв + 30рл) - 0,3*j*рл] /(c*рв) = (222,6 - 90,72)/4,2= 31,4 град.
Объяснение:
Дано:
λкр = 430 мкм = 430·10⁻⁶ м - красная граница для калия
λ = 3·10⁻⁷ м
V - ?
1)
Красная граница для калия:
λкр = h·c / Авых
Работа выхода:
Aвых = h·c / λкр
2)
Энергия фотона:
ε = h·c / λ
Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
ε = Aвых + W
Кинетическая энергия:
W = ε - Aвых = h·c / λ - h·c / λкр =
= h·c·( 1/λ - 1/λкр) = 6,63·10⁻³⁴·3·10⁸·(1/(3·10⁻⁷) - 1/(430·10⁻⁶) ) ≈ 6,6·10⁻¹⁹ Дж
3)
Но
W = m·V²/2
Скорость фотоэлектронов:
V = √ (2·W / m) = √ (2·6,6·10⁻¹⁹/(9,1·10⁻³¹)) ≈ 1,2·10⁶ м/с или
V = 1 200 км/с
Vт - объем термоса
рл - плотность льда
рв - плотность воды
j - уд. теплота плавления льда
tр - равновесная температура
Масса снегового льда
mл=Vл*pл=0,6(0,5Vт) *рл=0,3Vт*рл
Масса снеговой воды
mc=Vв*рв=0,4(0,5Vт) *рв=0,2Vт*рв
На таяние льда пошла теплота
Q2=j*mл=j*0,3Vт*рл
Образовалась"нулевая" вода. Ее масса
mo=mс + mл=Vт (0,2*рв + 0,3*рл)
Объем "нулевой" воды
Vo=mo/pв=Vт*(0,2рв + 0,3рл) /рв
Объем кипятка
V100=Vт - Vo=Vт*[1 - (0,2рв + 0,3рл) /рв] =Vт (0,8рв-0,3рл) /рв
Масса кипятка
m100=рв*V100=Vт (0,8рв - 0,3рл)
Теплота, отданная кипятком
Q1=c*m100*(100 - tp)
Теплота, переданная "нулевой" воде
Q3=c*mo*(tp - 0)=c*mo*tp
Q1 = Q2+Q3
Отсюда находим tp. Преобразования не привожу
tр=[c*(80рв + 30рл) - 0,3*j*рл] /(c*рв) = (222,6 - 90,72)/4,2= 31,4 град.
Объяснение: