Question

Решить 1.какое количество теплоты получит 2кг гелия при изохорном нагревании его на 50 к? 2.определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов,вылетающих из калия при его освещении светом с длинной волны
345нм.работа выхода электронов из калия равна 2,26эв 3.максимальная энергия фотоэлектронов,вылетающих из рубидия при его освещении ультрофиолетовыми лучами с длиной волны 317нм,равна 2,64*10(в 19 степени)дж.определите
работу выхода.

Answer 1

№ 1. 

При изохорном процессе работа не совершается, поэтому все количество переданной теплоты идёт на увеличение внутренней энергии: Q=dU ( d - "дельта").

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна: U=3mRT/2M.

Изменение внутренней энергии  происходит только за счёт переданного кол-ва теплоты. Следовательно при изохорном процессе: Q=3mR*dT/2M.

Подставим числовые значения: m= 2 кг; R= 8,31 Дж/моль*К; dT= 50 К; M= 4*10^-3 кг/моль и получим 310 кДж.

№ 2.

Из формулы Эйнштейна для фотоэффекта: h*c/лямбда=A(v) + E(k).

h - постоянная Планка 

c - скорость света 

лямбда - длина волны = 345*10^(-9) м. 

A(v) - работа выхода = 3616*10^(-19) Дж.

E(k) - кинетическая энергия электронов. Выразим энергию электронов: E(k)= h*c/лямбда - A(v). 

E(k) = 2,15*10^(-19)Дж. (1,34эВ).

Answer 2

1) из первого закона термодинамики Q=ΔU+A т.к. изохорный процесс то А=0 тогда Q=ΔU=3mRΔT/2M=311,6*10³Дж где М-молярная масса гелия ответ: Q=311,6*10³Дж

 3) Ек=2,64*10⁻¹⁹Дж

     лямбда=317*10⁻⁹м

тогда из уравнения Эйнштейна hc/лямбда=А+Ек находим А=hc/лямбда - Ек=3,56*10⁻¹⁹Дж.   h-постоянная Планка c-скорость света в вакууме

ответ:  Ек=3,56*10⁻¹⁹Дж.