Задание 25 ЕГЭ по физике · B4D4B9
Нагрев медного контейнера
Препарат активностью 2,4⋅1011 частиц в секунду помещён в медный контейнер. За 1,5 ч температура контейнера повысилась на 12 °С. Известно, что данный препарат испускает α-частицы энергией 5,3 МэВ, причём энергия всех α-частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Найдите массу контейнера. Теплоёмкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
За время t препарат испускает число α-частиц, равное произведению активности на время. Переведём время в секунды:
t=1,5⋅3600=5400 с
Найдём число испущенных α-частиц:
N=At=2,4⋅1011⋅5400=1,296⋅1015
Переведём энергию одной α-частицы из мегаэлектронвольт в джоули:
Eα=5,3⋅106⋅1,6⋅10−19≈8,48⋅10−13 Дж
Вся энергия излучения переходит во внутреннюю энергию медного контейнера, поэтому:
Q=NEα=1,296⋅1015⋅8,48⋅10−13≈1,10⋅103 Дж
Количество теплоты, необходимое для нагревания контейнера, определяется формулой Q=cmΔT. Отсюда масса контейнера:
m=QcΔT=1,10⋅103390⋅12≈0,235 кг
t=1,5⋅3600=5400 с
Найдём число испущенных α-частиц:
N=At=2,4⋅1011⋅5400=1,296⋅1015
Переведём энергию одной α-частицы из мегаэлектронвольт в джоули:
Eα=5,3⋅106⋅1,6⋅10−19≈8,48⋅10−13 Дж
Вся энергия излучения переходит во внутреннюю энергию медного контейнера, поэтому:
Q=NEα=1,296⋅1015⋅8,48⋅10−13≈1,10⋅103 Дж
Количество теплоты, необходимое для нагревания контейнера, определяется формулой Q=cmΔT. Отсюда масса контейнера:
m=QcΔT=1,10⋅103390⋅12≈0,235 кг
Пример ответа
Масса медного контейнера приблизительно равна 0,24 кг.
Источник: Открытый банк ФИПИ B4D4B9
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.