368 g water sample CO2 laser 1.06×10^4 nm ir heat 5.00℃

368 g water sample CO2 laser 1.06×10^4 nm ir heat 5.00℃

 

 

A 368 g sample of water absorbs infrared radiation

at 1.06×10^4 nm from a carbon dioxide laser.

Suppose all the absorbed radiation is converted to heat.

Calculate the number of photons at this wavelength

required to raise the temperature of the water by 5.00℃.

 

 

질량 368 g인 물 시료가 이산화탄소 레이저에서 나오는 1.06×10^4 nm 적외선 복사를 흡수한다. 모든 흡수된 복사선은 열로 변환된다고 가정한다. 이 파장에서 물의 온도를 5.00℃ 올리는 데 필요한 광자의 수를 계산하라.

 

 

 

E = hν = h(c/λ) = hc/λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

 

= [(6.626×10^(-34) J•s) (2.998×10^8 m/s)] / [(1.06×10^4 nm) × (1 m / 10^9 nm)]

= (6.626×10^(-34)) (2.998×10^8) / ((1.06×10^4) / 10^9)

= 1.874×10^(-20) J

---> 광자 1개의 에너지

= 1.874×10^(-20) J/photon

 

 

 

q = C m Δt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

= (4.184 J/g•℃) (368 g) (5.00 ℃)

= 7698.56 J

---> 물의 온도를 5.00℃ 올리는데 필요한 에너지

 

 

 

7698.56 J / (1.874×10^(-20) J/photon)

= 4.11×10^23 photons

 

 

 

답: 4.11×10^23 photons

 

 

 

 

[키워드] 368 g water CO2 laser 기준, CO2 레이저 기준

 

[FAQ] [①24/05/10]