1)Єнергия фотоєлектронов
E = m*v^2/2 = 9,11*10^(-31)*(2,5*10^6)^2/2 = 28,47*10^(-19) Дж
Работу выхода переведем в джоули
A = 2,39*1,6*10^(-19) = 3,824 *10^(-19) Дж
Энергия фотонов
E1 = E + А = (28,47 + 3,824)*10^(-19) = 32,294*10^(-19) Дж
Частота света
v = E/h = 32,294*10^(-19)/6,626*10^(-34) = 4,87*10^(15) Гц
2)Энергия фотона
E = h*v = 6,626*10^(-34)*10^(12) = 6,626*10^(-22) Дж
Масса фотона
m =h*v/c^2 = 6,626*10^(-34)*10^(12)/(3*10^8)^2 = 0,7362*10^(-38) Дж/с^2
Импульс фотона
p = h*v/c = 6,626*10^(-34)*10^(12)/(3*10^8) = 2,209*10^(-30) Дж/с
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.