전자레인지가 750. watts (J/s) 전력을 50.0 g 물에 전달

전자레인지가 750. watts (J/s) 전력을 50.0 g 물에 전달

 

 

전자레인지가 25.0℃에서 750. watts (J/s)의 전력을

50.0 g의 물이 담긴 커피 컵에 전달하고 있다.

마이크로파의 파장이 9.75 cm라면

물이 끓기 위해 얼마나 오래, 몇 개의 광자가

전달되어야 하는가?

 

 

A certain microwave oven delivers 750. watts (J/s) of power to a coffee cup containing 50.0 g water at 25.0℃.

If the wavelength of microwaves in the oven is 9.75 cm, how long does it take, and how many photons must be absorbed, to make the water boil?

The specific heat capacity of water is 4.18 J/g•℃ and assume only the water absorbs the energy of the microwaves.

 

---------------------------------------------------

 

물이 끓는데 필요한 열에너지를 계산하면,

q = C m Δt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

= (4.18 J/g•℃) (50.0 g) (100-25.0 ℃)

= (4.18) (50.0) (100-25.0)

= 15675 J

 

 

 

9.75 cm × (1 m / 100 cm) = 0.0975 m

 

 

 

파장이 0.0975 m인 빛의 에너지를 계산하면,

E = hν = h(c/λ) = hc/λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

 

= [(6.626×10^(-34) J•s) (3×10^8 m/s)] / (0.0975 m)

= (6.626×10^(-34)) (3×10^8) / (0.0975)

= 2.04×10^(-24) J

---> 1개 광자의 에너지

 

 

 

15675 J / (750. J/s)

= 20.9 s

---> how long does it take

 

 

 

15675 J / (2.04×10^(-24) J/개)

= 7.68×10^27 개 광자

---> how many photons must be absorbed

 

 

 

 

[키워드] 25.0℃ 750. watts (J/s) 50.0 g water 9.75 cm 4.18 J/g•℃, 시간 계산 기준문서