Задача по электродинамике №241

Просмотров 9 Комментарии 0

Препарат активностью $11 1,7⋅10$ частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг. На сколько повысилась температура контейнера за 1 ч, если известно, что данное радиоактивное вещество испускает $α$ – частицы энергией 5,3 МэВ? Считать, что энергия всех $α$ – частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

При испускании $α$ –частицы выделяется $W1 = 5,3$ МэВ энергии, значит за 1 час будет выделяться энергия

W = NW0t, (1)

где $N$ – активность препарата, $t$ – время.
Найдем количество теплоты, которое получает контейнер.

Q = cmΔT,(2)

где $c$ – удельная теплоёмкость контейнера, $m$ – масса контейнера, $ΔT$ – изменение температуры.
Так как потерями энергии пренебречь, то можем приравнять (1) и (2) $NW0t = cmΔT$ Отсюда изменение температуры

11 −1 −19 ΔT = NW0t-= 1,7⋅10--с--⋅5,3-⋅1,6-⋅10---Д-ж-⋅3600-с≈ 2,7 К cm 380 Д ж/(кг ⋅ К )⋅0,5 кг