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화학

15.0 cm 마이크로파. 350 mL 물 20℃에서 95℃로 가열

by 영원파란 2017. 3. 24.

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15.0 cm 마이크로파. 350 mL 물 20℃에서 95℃로 가열

 

 

전자레인지는 마이크로파를 식품에 쪼여 열로 바뀌면서 작동한다.

λ = 15.0 cm 파를 쪼이고 이것이 모두 열로 바뀌고, 1.00 g1.00올리는데 4.184 J이 필요하다고 가정할 때, 350 mL의 물을 20에서 95로 가열하는데 얼마나 많은 양자가 필요한가?

 

 

Microwave ovens work by irradiating food with microwave radiation, which is absorbed and converted into heat.

Assuming that radiation with λ = 15.0 cm is used, that all the energy is converted to heat, and that 4.184 J is needed to raise the temperature of 1.00 g of water by 1.00 , how many photons are necessary to raise the temperature of a 350 mL cup of water from 20 to 95 ?

 

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15.0 cm의 파장을 갖는 양자(photon) 1개 (n = 1) 의 에너지를 계산하면,

calculate the energy of a photon with wavelength 15.0 cm (= 0.150 m) using the Planck relation:

( E = nhν 에서, n = 1 이면, E = hν )

E = hν = hc/λ

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4964 )

= (6.626×10^(-34) Js) (3.00×10^8 m/s) / (0.150 m)

= 1.33×10^(-24) J (per photon)

 

 

 

물을 가열하는데 필요한 열량(에너지)을 계산하면,

q = C m Δt

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2897 )

= (4.184 J/g•℃) (350 g) (95-20 )

= 109830 J

 

 

 

109830 J / (1.33×10^(-24) J/photon)

= 8.26×10^28 photons

 

 

 

: 8.26×10^28 photons

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10094 ] 마이크로파 파장이 2.3×10^(-3) m

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7376 ] 445 nm 광자의 에너지.

 

 

 

[키워드] 전자레인지 기준문서

 

 

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