дано:
- Количество α-частиц в секунду: N = 1,7 * 10^11 с^-1.
- Энергия одной α-частицы: E_α = 5,3 МэВ = 5,3 * 1,6 * 10^-13 Дж (преобразуем из МэВ в Дж).
- Масса медного контейнера: m = 0,5 кг.
- Повышение температуры: ΔT = 2 K.
- Удельная теплоемкость меди: c = 385 Дж/(кг·К).
найти:
Время, необходимое для повышения температуры контейнера на 2 К.
решение:
1. Сначала найдем энергию, необходимую для повышения температуры контейнера на 2 К:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты.
2. Подставим известные значения:
Q = 0,5 кг * 385 Дж/(кг·К) * 2 K
= 0,5 * 385 * 2
= 385 Дж.
3. Теперь рассчитаем количество энергии, выделяемой в секунду из-за испускания α-частиц:
E_всего_в_секунду = N * E_α.
4. Подставляем значения:
E_всего_в_секунду = (1,7 * 10^11 с^-1) * (5,3 * 1,6 * 10^-13 Дж)
= (1,7 * 10^11) * (8,48 * 10^-13)
≈ 1,44 * 10^0 Дж/с.
5. Теперь найдем время t, необходимое для накопления энергии Q:
t = Q / E_всего_в_секунду
= 385 Дж / (1,44 Дж/с)
≈ 267,36 с.
ответ:
Для повышения температуры медного контейнера на 2 К потребуется примерно 267,36 секунд.