Enunciado

Ver Outros Exercícios
desse livro

A radiação, em um forno micro-ondas, é absorvida pela água da comida que se quer aquecer. Quantos fótons de comprimento de onda 4,50 mm são necessários para aquecer 350   g de água de 25 º C até 100 º C ? Suponha que toda a energia é usada no aumento da temperatura.

Passo 1

Podemos calcular a quantidade fótons para aquecer a água pela fórmula:

Considerando que toda a energia associada a um fóton vai ser transformada em calor, podemos dizer que o calor absorvido pela comida vai ser igual a energia de um fóton multiplicado pela quantidade de fótons necessária:

q = n E

E para encontrar a quantidade de fótons, colocaremos n em evidência.

n = q E

Agora precisamos achar q , que é a quantidade de calor absorvido, e E , que é a energia associada ao fóton.

Passo 2

Primeiramente, vamos calcular o calor absorvido pelo sistema através da expressão:

q = c ⋅ m ⋅ Δ T

O problema forneceu os seguintes dados:

m = 350 g c = 4,184   J ⋅ g - 1 º C - 1 Δ T = 100 - 25 = 75 º C

Calculando,

q = 4,184 × 350 × 75 = 109,830   J = 109,8   k J

Passo 3

A energia associada a um fóton é calculada através da expressão:

E = h ⋅ c λ

h -     c o n s t a n t e   d e   P l a n c k c - v e l o c i d a d e   d a   l u z λ - c o m p r i m e n t o   d e   o n d a   d o   f ó t o n

Dados:

h = 6,626 ⋅ 10 - 34 J ⋅ s c = 3 ⋅ 10 8 m ⋅ s - 1 λ = 4,50   m m

Calculando a energia:

E = h ⋅ c λ E = 6,626 ⋅ 10 - 34 × 3 ⋅ 10 8 4,50 × 10 - 3 = 4,42 × 10 - 23 J

Passo 4

Calculando o número de fótons

n = q E = 109830 4,42 × 10 - 23 = 2,485 × 10 - 27

Resposta

n = 2,485 × 10 - 27

Exercícios de Livros Relacionados

O semicírculo com diâmetro P Q está sobre um triangulo isósceles P Q R para formar uma região com um formato de sorvete, conforme mostra a figura. Se A ( θ ) for a área do semicírc...
46. Determine as forças no elemento G C da treliça e indique que se ele está sob tração ou compressão.
Calcule o centroide da área a seguir em termos das variáveis dos raios:
Considere o trilho de uma estrada de ferro reta e horizontal com um vagão ferroviário de 50000kg se deslocando ao longo da linha férrea a uma velocidade constante de 15m/s. Determi...
Uma correia feita de material isolante, com 50   c m de largura, se move a uma velocidade de 30   m / s . A carga que a correia transporta até um aparelho de laboratório correspond...
Se A for uma matriz m × n e se o sistema linear A x = b for consistente com qualquer vetor b em R m , o que pode ser dito sobre a imagem de T A : R n → R m ?
(Requer cálculo) Seja V o espaço vetorial das funções reais com derivadas continuas de todas as ordens no intervalo   - ∞ ,   ∞ e W = F ( - ∞ ,   ∞ ) o espaço vetorial de todas as ...
Calcule a integral. ∫ z 3 e z   d z
Seja E uma matriz elementar 2 × 2 fixada. Decida se a fórmula T A = E A define um operador linear injetor de M 2 × 2 . Explique seu raciocínio.
Seja a um vetor em R 3 fixado. Decida se a fórmula T v = a × v define um operador linear injetor de R 3 . Explique seu raciocínio.
Em cada parte, determine se a multiplicação por A é uma transformação linear injetora. A = 1 - 2 2 - 4 - 3 6 A = 1 3 5 7 2 - 1 2 4 - 1 3 0 0 A = 4 - 2 1 5 5 3
Escreva cada combinação de vetores como um único vetor. P Q → + Q R → R P → + P S → Q S → - P S → R S → + S P → + P Q →