Боровская модель водородоподобного атома (Z — заряд ядра), где отрицательно заряженный электрон заключен в атомной оболочке, окружающей малое, положительно заряженное атомное ядро. Переход электрона с орбиты на орбиту сопровождается излучением или поглощением кванта электромагнитной энергии (hν).
Бо́ровская моде́ль а́тома (Моде́ль Бо́ра) — полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать энергию непрерывно и очень быстро и, потеряв её, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему, Бор ввёл допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определённым (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают энергию, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую. Причём, стационарными являются лишь те орбиты, при движении по которым момент количества движения электрона равен целому числу постоянных Планка[1]: {\displaystyle m_{e}vr=n\hbar \ } m_{e}vr=n\hbar \ .
Используя это допущение и законы классической механики, а именно равенство силы притяжения электрона со стороны ядра и центробежной силы, действующей на вращающийся электрон, он получил следующие значения для радиуса стационарной орбиты {\displaystyle R_{n}} R_n и энергии {\displaystyle E_{n}} E_{n} находящегося на этой орбите электрона:
{\displaystyle R_{n}=4\pi {\frac {\varepsilon _{0}}{Ze^{2}}}{\frac {n^{2}\hbar ^{2}}{m_{e}}};\quad E_{n}=-{\frac {1}{8\pi }}{\frac {Ze^{2}}{\varepsilon _{0}}}{\frac {1}{R_{n}}};} {\displaystyle R_{n}=4\pi {\frac {\varepsilon _{0}}{Ze^{2}}}{\frac {n^{2}\hbar ^{2}}{m_{e}}};\quad E_{n}=-{\frac {1}{8\pi }}{\frac {Ze^{2}}{\varepsilon _{0}}}{\frac {1}{R_{n}}};}
Здесь {\displaystyle m_{e}} m_e — масса электрона, {\displaystyle Z} Z — количество протонов в ядре, {\displaystyle \varepsilon _{0}} \varepsilon _{0} — электрическая постоянная, {\displaystyle e} e — заряд электрона.
Именно такое выражение для энергии можно получить, применяя уравнение Шрёдингера в задаче о движении электрона в центральном кулоновском поле.
Радиус первой орбиты в атоме водорода R0=5,2917720859(36)⋅10−11 м[2], ныне называется боровским радиусом, либо атомной единицей длины и широко используется в современной физике. Энергия первой орбиты {\displaystyle E_{0}=-13.6} E_{0}=-13.6 эВ представляет собой энергию ионизации атома водорода.
Объяснение:
Дано:
m = 250 г = 0,250 кг
t₁ = 100⁰C
t₂ = 20⁰C
r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
Q - ?
1)
Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:
Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,250 = 565 000 Дж
2)
Горячая вода, получившаяся при конденсации пара, отдает холодной воде:
Q₂ = c·m·(t₁ - t₂) = 4200·0,250·(100-20) = 84 000 Дж
3)
Общее количество теплоты:
Q = Q₁ + Q₂ = 565 000 + 84 000 = 649 000 Дж или
Q ≈ 650 кДж
Задача 2
Дано:
m₁ = 50 г = 0,050 кг
t₁ = 100⁰C
t₂ = 0⁰C
r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m₂ = 59 г = 0,059 кг
λ = 3,3·10⁵ Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды
Q - ?
1)
Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:
Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,050 = 113 000 Дж
2)
Получаем лед:
Q₂ = λ·m₂ = 3,3·10⁵·0,059 ≈ 19 500 Дж
Значит, должны отнять:
Q = 113 000 - 19 500 ≈ 93 500 Дж
400:5=80вт
Объяснение: