Fizika 2 (Modern fizika szemlélete) feladatsor



Hasonló dokumentumok
Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

L Ph 1. Az Egyenlítő fölötti közelítőleg homogén földi mágneses térben a proton (a mágneses indukció

Biofizika tesztkérdések

9. Radioaktív sugárzás mérése Geiger-Müller-csővel. Preparátum helyének meghatározása. Aktivitás mérés.

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Az elemeket 3 csoportba osztjuk: Félfémek vagy átmeneti fémek nemfémek. fémek

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

töltéssel rendelkező vagy semleges részecskék kinetikus energiája és (vagy) impulzusa a kondenzált közegek atomjaival ütközve megváltozhat.

2. Melyik az, az elem, amelynek harmadik leggyakoribb izotópjában kétszer annyi neutron van, mint proton?

Radioaktivitás. 9.2 fejezet

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat)

Javítóvizsga. Kalász László ÁMK - Izsó Miklós Általános Iskola Elérhető pont: 235 p

Atomfizikai összefoglaló: radioaktív bomlás. Varga József. Debreceni Egyetem OEC Nukleáris Medicina Intézet Kötési energia (MeV) Tömegszám

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

laboratóriumban - Mágneses Nap a Zoletnik Sándor Magyar Euratom Fúziós Szövetség mki.kfki.hu zoletnik@rm KFKI-RMKI Magyar Euratom Fúziós Szövetség

Ph Mozgás mágneses térben

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

A talliummal szennyezett NaI egykristály, mint gammasugárzás-detektor

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

Fizika 2. Feladatsor

RADIOAKTÍV GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK. Radiopharmaceutica

FIZIKA PRÓBAÉRETTSÉGI EMELT SZINT. 240 perc

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Feladatok GEFIT021B. 3 km

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Különböző fényforrások (UV,VIS, IR) működési alapjai, legújabb fejlesztések

FIZIKA Tananyag a tehetséges gyerekek oktatásához

b) Adjunk meg 1-1 olyan ellenálláspárt, amely párhuzamos ill. soros kapcsolásnál minden szempontból helyettesíti az eredeti kapcsolást!

Elektrokémia. A nemesfém elemek és egymással képzett vegyületeik

Röntgensugárzás 9/21/2014. Röntgen sugárzás keltése: Röntgen katódsugárcső. Röntgensugárzás keletkezése Tulajdonságok Anyaggal való kölcsönhatás

NEM A MEGADOTT FORMÁBAN ELKÉSZÍTETT DOLGOZATRA 0 PONTOT ADUNK!

Fizikai kémia és radiokémia labor II, Laboratóriumi gyakorlat: Spektroszkópia mérés

Részecske- és magfizika vizsgakérdések

6. RADIOAKTIVITÁS ÉS GEOTERMIKA

Az időtől független Schrödinger-egyenlet (energia sajátértékegyenlet), A Laplace operátor derékszögű koordinátarendszerben

A Geiger-Müller számlálócső és alkalmazásai Engárd Ferenc okl.villamosmérnök - blackbox@engard.hu

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

Fizika 1i gyakorlat példáinak kidolgozása tavaszi félév

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Kimenő üzemmód ; Teljesítmény

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Kapd fel a csomagod, üdvözöld a kalauzt és szállj fel!

Az ionizáló és nem ionizáló sugárzások összehasonlító elemzése. Készítette: Guáth Máté Környezettan Bsc Témavezető: Pávó Gyula

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Nehéz töltött részecskék (pl. α-sugárzás) kölcsönhatása

Sugárzási alapismeretek

1. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT

F1404 ATOMMAG- és RÉSZECSKEFIZIKA

GÁZIONIZÁCIÓS DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató. Gyurkócza Csaba

Elektromágneses hullámok, a fény

Készítette: Bujnóczki Tibor Lezárva:

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK, MŰSZEREK Meteorológia-gyakorlat

Fókuszált ionsugaras megmunkálás

Előtétszó Jele Szorzó milli m 10-3 mikro 10-6 nano n 10-9 piko p femto f atto a 10-18

Röntgendiffrakció, tömegspektrometria, infravörös spektrometria.

I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag?

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

9. évfolyam feladatai

Diagnosztikai röntgen képalkotás, CT

XLVI. Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny február 6. * Iskolai forduló I.a, I.b és III. kategória

SPEKTROFOTOMETRIAI MÉRÉSEK

1. tesztlap. Fizikát elsı évben tanulók számára

A testek részecskéinek szerkezete

Környezetvédelmi mérések fotoakusztikus FTIR műszerrel

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

2. OPTIKA 2.1. Elmélet Geometriai optika

Az optikai jelátvitel alapjai. A fény két természete, terjedése

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

Tamás Ferenc: Természetes radioaktivitás és hatásai

Póda László Urbán János: Fizika 10. Emelt szintű képzéshez c. tankönyv (NT-17235) feladatainak megoldása

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Feladatok haladóknak

Magfizika. (Vázlat) 2. Az atommag jellemzői Az atommagok rendszáma Az atommagok tömegszáma Izotópok és szétválasztásuk Az atommagok mérete

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

1. Atomspektroszkópia

Modern fizika vegyes tesztek

1. Prefix jelentések. 2. Mi alapján definiáljuk az 1 másodpercet? 3. Mi alapján definiáljuk az 1 métert? 4. Mi a tömegegység definíciója?

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

Ha vasalják a szinusz-görbét

3. RADIOAKTÍV MINTÁK AKTIVITÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA

Kondenzátorok. Fizikai alapok

Fizika belépő kérdések /Földtudományi alapszak I. Évfolyam II. félév/

feladatmegoldok rovata

OTKA tematikus pályázat beszámolója. Neutronban gazdag egzotikus könnyű atommagok reakcióinak vizsgálata

Részecske- és magfizikai detektorok. Atommag és részecskefizika 9. előadás május 3.

Cserenkov-sugárzás, sugárzás,

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

RAJZOLATI ÉS MÉLYSÉGI MINTÁZATKIALAKÍTÁS II:

Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara. Csordásné Marton Melinda. Fizikai példatár 4. FIZ4 modul. Elektromosságtan

Jármőipari EMC mérések

Fizika 1i (keresztfélév) vizsgakérdések kidolgozása

τ Γ ħ (ahol ħ=6, evs) 2.3. A vizsgálati módszer: Mössbauer-spektroszkópia (Forrás: Buszlai Péter, szakdolgozat) A Mössbauer-effektus

Fizika előkészítő feladatok Dér-Radnai-Soós: Fizikai Feladatok I.-II. kötetek (Holnap Kiadó) 1. hét Mechanika: Kinematika Megoldandó feladatok: I.

M A T EMATIKA 9. évfo lyam

MEGOLDÓKULCS AZ EMELT SZINTŰ FIZIKA HELYSZÍNI PRÓBAÉRETTSÉGI FELADATSORHOZ 11. ÉVFOLYAM

Átírás:

Fizika 2 (Modern fizika szemlélete) feladatsor 1. Speciális relativitáselmélet 1. A Majmok bolygója című mozifilm és könyv szerint hibernált asztronauták a Föld távoli jövőjébe utaznak, amikorra az emberi civilizációt egy majom civilizáció váltja fel. Csupán a speciális relativitáselmélet alapján határozza meg, hogy mennyi idő telt el a Földön, ha az asztronauták utazásuk alatt 120 évet aludtak és a fénysebesség 0,999-szeresével távolodtak, majd ugyanekkora sebességgel közelítették meg a Földet! (2680 év) 2. Valamely elemi részecske élettartama 0,1 ns. Mennyinek mérjük az élettartamát, ha a laboratóriumhoz képest 0,99c sebességgel mozog? (0,709 ns) 3. Valamely nagyenergiájú részecske egy detektorba lépve 1,05 mm hosszú nyomot hagy, mielőtt megsemmisül. A detektorhoz viszonyított sebességének nagysága 0,992c. Mekkora a saját élethossza? Ez azt az időtartamot jelenti, amely alatt a detektorhoz képest nyugvó részecske semmisülne meg. (0,446 ps) 4. Egy űrhajós 6 hónapon át egyenletes sebességgel szeretne a Földtől távolodni, majd ugyanekkora egyenletes sebességgel térne vissza. Visszatérésekor a Földön az indulásánál 1000 évvel későbbi állapotot találna. A fénysebesség nagysásának hányszorosával kellene utaznia? (0,999 999 50) 5. Egy 130 m nyugalmi hosszú űrhajó a fénysebesség nagyságának 74 %-ával halad el egy időmérő állomás előtt. Milyen hosszúnak mérik az állomáson az űrhajót? Mennyi idő telik el, miközben az űrhajó eleje és vége elhalad az állomás mellett? (87,4 m; 394 ns) 6. Egy 1,7 m nyugalmi hosszúságú bot fekszik a fénysebesség nagyságának 63 %-ával haladó vonatkoztatási rendszer haladási irányával párhuzamosan. Milyen hosszúnak mérik a vonatkoztatási rendszerben a botot? (1,32 m) 7. Egy méterrúd olyan nagy sebességgel mozog a közelünkben, hogy csak félméteresnek mérjük a hosszát. Mennyi idő alatt halad el mellettünk ez a rúd? (1,9 ns) 8. A 350 m nyugalmi hosszú űrhajó a fénysebesség nagyságának 82 %-ával mozog egy vonatkoztatási rendszerben. Egy apró meteorit ugyanekkora sebességgel, az űrhajóval ellentétes irányban halad. Az űrhajón milyen hosszúnak mérik azt az időtartamot, amíg a meteorit elhalad az űrhajó mellett? (1,19 μs) 9. Egy útkereszteződésbe tilosban behajtó autós azzal védekezik, hogy a relativisztikus Dopplereffektus miatt a piros lámpa fényét zöldnek látta. Mekkora sebességűnek kell lennie a gépkocsinak, hogy az állítás igaz legyen? (λ vörös =700 nm, λ zöld =550 nm) (0,2366c) 10. A 3C-9 jelű kvazárhoz tartozó / vöröseltolódás értéke a mérések szerint 1,19. Határozza meg a kvazár távolságát az ún. Hubble-törvény felhasználásával: v = H*R, ahol v a relatív sebesség, R a távolság és H =15 (km/s)/(millió fényév) az ún. Hubble-állandó! (13,1 milliárd fényév)

11. TV-képcsőben az elektronokat 25 kv feszültséggel gyorsítják. Hány %-os az elektronok relativisztikus tömegnövekedése? (4,9 ) 12. Gyorsított elektronok relativisztikus tömege a nyugalmi tömegük kétszerese. (a) Mekkora a mozgási energiájuk ev-ban? (0,512 MeV) (b) Mekkora a sebességük? (2,6*10 8 m/s) (c) Mekkora a impulzusuk? (4,73*10-22 kgm/s) 13. Mennyi munkát kell végezni, hogy egy elektron sebességének nagyságát 0,18 c -ről 0,19 c -re 0,98 c -ről 0,99 c -re növeljük? (A sebesség növekedése mindkét esetben 0,01 c!) (998 ev; 1,06 Me V) 14. Mekkora az m 0 nyugalmi tömegű részecske impulzusa, amikor a teljes energiája a nyugalmi energiájának háromszorosa? (2,83 m 0 c) 15. Mekkora az -részecskék sebessége, ha 3 tesla indukciójú homogén mágneses térben 0,2 m sugarú körpályán mozognak? (A mágneses tér merőleges a körpálya síkjára, az -részecske tömege 6,645*10-27 kg, a töltése kétszeresen pozitív elektrontöltésnyi.) (0,0959c) 16. Egy aspirin tabletta tömege 320 mg. Ezzel a tömeggel ekvivalens energiával hány km hosszú utat tudna megtenni egy autó? Tegyük fel, hogy 1 liter üzemanyag 12,75 km út megtételéhez 7 elegendő, és az üzemanyag fűtőértéke 3,65 10 J/l? (1,01 10 7 km 17. Fantáziában a fény terjedési sebessége csupán c 30 m. Hány petákba kerül egy 800 kg s tömegű gépkocsit álló helyzetből 24 m sebességre felgyorsítani, ha 1 liter benzin 100 petákba s kerül, a benzin fűtőértéke 2 10 7 J, sűrűsége kg 700 kg 3, a motor hatásfoka pedig 15%? (A m benzin sűrűségének változásától tekintsünk el!) (23 peták) 18. A batáviai lineáris részecskegyorsítóban a protonokat, illetve antiprotonokat nagy feszültségű elektrosztatikus téren átengedve gyorsítják fel. (a) Mekkora U feszültségű teret kell alkalmazni, hogy a részecskék sebessége elérje a fénysebesség 8 -át? (6,3*10 8 V) (b) A,8c sebességű protonokat és antiprotonokat szembeütköztetik egymással. Mekkora az egymáshoz viszonyított sebességük? (0,975c) (c) Az antiprotonok átlagos élettartama 10-9 s. Mennyinek mérjük a,8c sebességű antiprotonok átlagos élettartamát a laborrendszerben? (1,67*10-9 s) (a proton és antiproton tömege 1,73*10-27 kg, elektromos töltésük nagysága azonos az elektronéval)

2. Kvantumelmélet 1. Egy nagy gömb belső felülete a ráeső fényt teljes egészében elnyeli. A gömb középpontjába 100 W teljesítménnyel 590 nm hullámhosszon sugárzó Na-gőz lámpát helyezünk el. Hány fotont nyel el a gömb másodpercenként? (2,97 10 20 ) 2. A Nap másodpercenként hány fotont bocsát ki? Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy a Nap 26 energia-kibocsátása 3,9 10 W és egyedül csak 550 nm hullámhosszúságú fényt bocsát ki! (10 45 ) 3. A méter definíciója, hogy a 86-os tömegszámú kripton-atom által kibocsátott narancssárga színű fény hullámhosszának 1650763,73-szorosa. Mekkora energiájú egy ilyen foton? (2,05 ev) 4. Egy speciális, 630 nm hullámhosszú monokromatikus fényt kibocsátó villanykörte elektromos teljesítménye 60 W, melyet 93%-os hatásfokkal alakít át fényenergiává. Hány fotont bocsát ki a 730 órás élettartama alatt? (4,7 10 21 ) 5. A 400 W sugárzási teljesítményű, 400 nm hullámhosszúságú ultraibolya fényt, vagy az ugyanilyen teljesítményű, de 700 nm hullámhosszúságú infravörös fényt kibocsátó lámpa bocsát ki másodpercenként több fotont? A több fotont kibocsátó lámpa hány fotont emittál másodpercenként? (infravörös; 1,4 10 21 ) 6. Egy 100 W-os nátrium-lámpa 589nm minden irányban egyenletesen sugároz. Hány fotont sugároz ki másodpercenként? Milyen messze van a lámpától az a fényt teljesen elnyelő ernyő, amelynek 1 cm 2 területű része 1 fotont nyel el másodpercenként? Mekkora a fotonfluxus a lámpától 2 m-re levő kicsiny ernyőn? (A fotonfluxust úgy kapjuk, ha az átáramló fotonok számát elosztjuk az áramlásra merőleges terület és az idő szorzatával.) (2,97 10 20 ; 4,86 10 7 m; 5,9 10 18 foton/(m 2 s)) 7. Nátrium felszínét megvilágító fény fényelektromos hatást okoz. A kiszakított elektronokat lefékező feszültség 5 V, és a Na esetén a kilépési munka 2,2 ev. Mekkora a hullámhossza a megvilágító fénynek? (172 nm) 8. Wolfram esetén a kilépési munka 4,5 ev. Határozza meg az 5,8 ev fotonenergiájú "fénnyel" megvilágított wolframfelületről leszakított elektronok sebességét! (676 km/s) 9. Bizonyos fémfelületet 400 nm hullámhosszú (ultraibolya) fénnyel világítunk meg. Mekkora feszültség szükséges a leszakított elektronok lefékezéséhez, ha a kilépési munka 1,8 ev? Mekkora a kilépő elektronok legnagyobb sebessége? (1,3 V; 680 km/s) 10. Alumínium felületét 200 nm hullámhosszúságú (ultraibolya) fénnyel világítunk meg. Ha az elektronok leszakításához legalább 4,2 ev szükséges, akkor mekkora a leszakított elektronok

mozgási energiája? Mekkora feszültséggel lehet a kilépő elektronokat lefékezni? Mi az elektronok leszakításához elegendő energiájú fotonok legnagyobb hullámhossza? (2 ev; 2 V; 295 nm) 11. Valamely fémfelületet 491 nm hullámhosszú fénnyel megvilágítva azt tapasztaljuk, hogy a kilépő elektronok lefékezéséhez szükséges ellenfeszültség 0,71 V. A megvilágító fény hullámhosszát megváltoztatva az ellenfeszültség 1,43 V. Határozza meg az új hullámhosszúságot és a kilépési munkát! (382 nm; 1,82 ev) 12. Szabad elektronokat tartalmazó céltárgyra irányítunk 2,4 pm hullámhosszú elektromágneses hullámot. Határozza meg az eredeti sugáriránytól 30 -kal eltérő irányban szórt hullámok hullámhosszát! Végezze el a számolást 120 -os eltérülési szög esetére is! ( 2,73 pm; 604 pm) 13. Mekkora frekvencia és fotonenergia tartozik a 35 pm hullámhosszúságú röntgensugarakhoz? (8,57 10 18 Hz; 3,55 10 4 ev) 14. Egy ódivatú tv készülékben 25 kv potenciálkülönbséggel gyorsítják az elektronokat. Határozza meg az ilyen elektronok de Broglie-féle hullámhosszát! (7,76 pm) 15. Határozza meg az 1 ev energiájú fotonnak, ill. elektronnak a hullámhosszát! Végezze el a számolásokat 1 GeV-os energiaértékre is! (1,24 μm; 1,22 nm; 1,24 fm; 1,24 fm) 16. Határozza meg az impulzusát és a de Broglie-féle hullámhosszát a 300 V potenciálkülönbséggel felgyorsított nátrium ionnak! (1,9 10-21 kg m/s; 346 fm) 17. Milyen gyorsítófeszültség alkalmazása szükséges az elektronok gyorsításához egy olyan elektronmikroszkópban, melynek felbontóképessége megegyezik a 100 kev-os - sugarakat használó mikroszkópéval? (A relativisztikus hatásokat hanyagoljuk el!) (9,78 kv)

3. Atommagfizika 1. Valamely radioaktív anyag felezési ideje 30 év. A megfigyelés kezdete óta eltelt 60, ill. 90 év múlva az eredeti minta mekkora része marad elbomlatlan? (0,250; 0,125) 2. Egy radioaktív minta 3,4 g tiszta 67 Ga-ot tartalmaz, melynek felezési ideje 78 h. Mekkora a minta aktivitása, és mekkora lesz 48 óra múlva? (7,54 10 16 ; 4,92 10 16 ) 3. A radioaktív 197 Hg izotóp 0,0108 h -1 bomlási állandóval 197 Au izotóppá alakul. Határozza meg a higany felezési idejét! A higany hányad része marad elbomlatlan 10 nap elteltével? (64,2 h; 0,0749) 4. A radioaktív 64 Cu izotóp felezési ideje 12,7 h. A t = 0 pillanatban 5,5 g tiszta 64 Cu-t tartalmazó mintában hány atom bomlik el a t 1 = 14 h és a t 2 = 16 h pillanatok között? (2,49 10 21 ) 5. A rákos betegek kezelésekor 2,7 nap felezési idejű 198 Au izotópot használnak. Mekkora a kezelésre használt anyag tömege, ha az aktivitása 250 Ci (9,27 10 12 Bq)? (1,02 mg) 6. Mennyi az aktivitása a 0,01 mg plutónium-oxidot (Pu 3 O 8 ) tartalmazó radioaktív kapszulának? A kapszulában levő plutónium 15%-a Pu 239 -izotóp, amely felezési ideje 0,0244 millió év, 85%-a Pu 242 - izotóp 0,379 millió éves felezési idővel. (3890 Bq) 7. A klór relatív atomsúlya 35,453. Két stabil (természetben található) izotópja van: a Cl 35 és a Cl 37. (a) Határozza meg a két stabil izotóp előfordulási gyakoriságát! (77,35%, illetve 22,65%) (b) A Cl 38 -izotóp β -bomlású radioaktív anyag. Milyen kémiai elem keletkezik a bomlás során? (c) Mekkora a bomlás felezési ideje, ha az aktivitás 4,12 óra alatt csökken a századrészére? (argon, 37,2 perc) 8. A budapesti Kosztolányi téren található "Feneketlen-tó" vízmennyiségét a következőképpen mérték meg: a tóba 10 mci aktivitású Na 24 izotópot juttattak NaCl (konyhasó) formájában. Mivel a konyhasó nagyon jól oldódik a vízben, így feltételezhető, hogy néhány nap alatt a bejuttatott sómennyiség tökéletesen elkeveredett a teljes vízmennyiségben. 60 óra elteltével 10 liter vízmintát vettek a tóból, melynek aktivitását 0,005 Ci-nek mérték. Mennyi a tóban levő vízmennyiség, ha a Na 24 izotóp felezési ideje 15 óra? (1250 m 3 ) 9. Egy stabil atommag elnyel egy neutront és kibocsát egy elektront. Az új mag spontán módon két -részecskére esik szét. Határozza meg az eredeti atommagot! ( 7 3 Li ) 10. Számítsuk ki, hogy mennyi energia szabadul fel 1 g 92 U 235 izotóp hasadása során, ha feltesszük, hogy az uránizotóp minden atommagja 36 Kr 90 és 56 Ba 143 magra hasad szét. Hány neutron keletkezik ezen hasadási folyamat során összesen? (6,64*10 10 J; 5,1*10 21 )

4. Statisztikus fizika 1. A normál légköri nyomáson érvényes forrásponton 10 kg vizet elforralunk. Mekkora a víz entrópia változása? Hányszorosára nő a lehetséges konfigurációk száma? (A víz forráshője normál w nyomáson 2,1*10 6 J/kg.) [ S=5,63*10 4 27 2 1,77*10 J/K; 10 ] w 2. Egy 0,2 kg tömegű pohár leesik az 1 m magas asztalról. Mekkora az entrópia változás a szobában, míg a pohár esik? (A közegellenállástól tekintsünk el!) Becsüljük meg, hogy mekkora az entrópia változás a szobában, ha a pohár a földet éréskor összetörik? [0; kb. 6*10-3 J/K] 1 3. A benzol olvadáspontja 5,5 C, az olvadáshője L = 1,27*10 5 J/kg, a képlete C 6 H 6. Mennyivel nagyobb egy benzol molekulára ható van der Waals-féle erő a szilárd állapotban, mint a folyékony állapotban? A környezet 10 C-os. Mekkora a benzol és a környezet együttes entrópia változása, ha 1 kg benzol 10 C-os környezetben megolvad? Mekkora annak a valószínűsége, hogy a benzol a 10 C-os környezetben ismét megfagy? [1,65*10-20 J; 7,25 J/K; 23 2,3*10 10 ] 4. A neonatom az első gerjesztett kvantumállapotban 2,5 aj-lal magasabb energiájú, mint alapállapotban. 0 C -on a neonatomok hányadrésze található az első gerjesztett állapotban? [10-288 ] 5. A Földön a szökési sebesség v = 11 km/s. Mekkora hőmérsékleten tapasztalnánk, hogy átlagosan minden tízezredik oxigénmolekula eléri ezt a sebességet (tehát ekkora hőmérsékleten a Föld légköre rövid idő alatt elillanna)? [2500 K] 6. Mekkora hőmérsékleten lesz víz párolgási sebessége tízszer akkora, mint 0 C -on (azaz a vízmolekulák közötti kölcsönhatási energiánál nagyobb energiájú molekulák száma tízszer annyi, mint 0 C -on)? (A víz forráshője 2,1*10 6 J/kg.) [43,6 C] 7. Egy kémiai reakció sebessége 310 K-en háromszor akkora, mint 280 K-en. Mekkora a reakció 20 aktivációs energiája? [ 4,39 10 J ] 8. Biztosan tapasztalták már, hogy az asztalra pohárban kitett alkohol gyorsabban tűnik el, mint a víz. Ezt a jelenséget fogjuk rá a párolgásra. A víz párolgáshője L v = 2,2*10 6 J/kg, az alkoholé L a = 7,3*10 5 J/kg, az alkohol móltömege M = 36 kg/kmol. A víz párolgási sebessége 300 K hőmérsékleten, normál nyomáson 10-6 kg/s. Mekkora az alkohol párolgási sebessége ugyanezen a 6 kg hőmérsékleten és azonos körülmények között? [ 213,2 10 ] s 9. A jég olvadáshője 3,1*10 5 J/kg, a víz párolgáshője 2,1*10 6 J/kg. Mekkora a H 2 O-molekulák közötti van der Waals-féle kötések energiája a vízben, illetve a jégben? Magyarázzuk meg, hogy miért párolog a jég pl. -10 C hőmérsékleten is (szublimáció jelensége!)? [ víz =6,3*10-20 J, jég =7,2*10-20 J]