Задачи › Электромагнитные волны, излучение

Нагревание воды излучением

  1. Нагревание воды излучением

    ЕГЭ 2018, 11 кл.
    3/10

    Электромагнитное излучение с длиной волны \(3{,}3\cdot10^{-7}\) м используется для нагревания воды массой 1 кг. Сколько времени потребуется для нагревания воды на \(10\,^\circ\)C, если источник за 1 с излучает \(10^{20}\) фотонов? Считать, что излучение полностью поглощается водой.

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Энергия, переданная водой за время \(t\), равна числу фотонов за это время, умноженному на энергию одного фотона.

    Ответ

    700 с.

    Решение

    1. Энергия для нагревания воды: \(Q = c_в m\Delta T\), где \(c_в\) — удельная теплоёмкость воды.

    2. Энергия одного фотона: \(E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}\), где \(c\) — скорость света.

    3. По закону сохранения энергии вся энергия излучения переходит в энергию нагревания воды. За время \(t\) воде сообщена энергия \(E\cdot n\cdot t = Q\), где \(n\) — количество фотонов, излучаемых за 1 с: \(\dfrac{hc}{\lambda}\,n\,t = c_в m\Delta T\).

    Отсюда \(t = \dfrac{c_в m\,\Delta T\,\lambda}{h\,c\,n} = 700\) с.

    Ответ: \(t = 700\) с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи