ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →
Fizyka · powtórka działu · kl. 4

Fizyka współczesna – fakultatywne – powtórka do sprawdzianu

ogarniam.edu.pl · Fizyka · klasa 4 LOściąga z działu · próbny test: ogarniam.edu.pl/lo/4/fizyka/powtorka/fizyka-wspolczesna-fakultatywne/

Sprawdzian albo kartkówka z działu „Fizyka współczesna – fakultatywne”? Przeczytaj ściągę, rozwiąż próbny test (9 pytań z odpowiedziami), a potem sprawdź się w teście z wynikiem i oceną.

Test z działu · 10 pytańPróbny sprawdzian na tej stronie ↓

Tematy w dziale

✎Ściąga z działu

Promieniowanie termiczne: prawo Wiena i Stefana–Boltzmanna (rozszerzenie)

  • λmax · T = b
  • I = σT⁴, a moc całej powierzchni P = I · S. Dwa razy wyższa temperatura (w K) to 2⁴ = 16 razy większa moc z 1 m².
  • Promieniowanie termiczne wysyła każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Im cieplejsze, tym więcej energii wysyła i tym bardziej maksimum widma przesuwa się ku falom krótszym – rozgrzewany pręt świeci najpierw na czerwono, potem żółto i biało.

Kreacja i anihilacja par cząstka–antycząstka (rozszerzenie)

  • e⁻ + e⁺ → 2γ; dla cząstek prawie w spoczynku każdy foton ma 0,511 MeV, a fotony lecą w przeciwne strony.
  • Eγ ≥ 2mec² = 1,022 MeV, a nadwyżka to energia kinetyczna pary: Ek = Eγ − 1,022 MeV.
  • Oznaczenia: Eγ — energia fotonu [MeV]; mec² — energia spoczynkowa elektronu (i pozytonu), 0,511 MeV; Ek — łączna energia kinetyczna powstałej pary [MeV].

Elektrownia jądrowa, zastosowania i ewolucja gwiazd (rozszerzenie)

  • Przemiany energii: jądrowa → wewnętrzna (ciepło) → kinetyczna pary i turbiny → elektryczna.
  • Przykład. Dane: moc elektryczna Pel = 1000 MW, sprawność η = 0,33, energia jednego rozszczepienia Er = 200 MeV = 3,2·10−⁠11 J. Wzór: Pt = Pel przez η, N = Pt przez Er. Obliczenia: Pt ≈ 3·109 W; N ≈ 3·109 W przez 3,2·10−⁠11 J ≈ 9,4·1019 rozszczepień/s; na dobę 9,4·1019 · 86 400 ≈ 8,1·1024, co odpowiada 8,1·1024 przez 6,02·1023 mol−⁠1 · 235 g/mol ≈ 3,2 kg ²³⁵U. Odpowiedź: ok. 3 kg ²³⁵U na dobę.
  • Medycyna: diagnostyka (znaczniki promieniotwórcze, PET) i radioterapia nowotworów.

?Próbny sprawdzian

Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.

  1. Prawo Wiena wiąże

    1. Aciśnienie z temperaturą
    2. Btemperaturę z masą ciała
    3. Ctemperaturę z długością fali maksimum emisji
    4. Dmoc z objętością ciała
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: temperaturę z długością fali maksimum emisji – λ_max · T = b – im wyższa temperatura, tym krótsza fala maksimum.

  2. Słońce (ok. 5800 K) ma maksimum emisji przy ok.

    1. A50 nm
    2. B50 µm
    3. C5000 nm
    4. D500 nm
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 500 nm – λ_max = 2,898·10⁻³ / 5800 m ≈ 5,0·10⁻⁷ m = 500 nm.

  3. Ciało człowieka (ok. 310 K) emituje najsilniej w zakresie

    1. Aświatła widzialnego
    2. Bpromieniowania rentgenowskiego
    3. Cnadfioletu
    4. Dpodczerwieni
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: podczerwieni – λ_max = 2,898·10⁻³ / 310 m ≈ 9,3 µm, czyli podczerwień.

  4. Co powstaje w anihilacji e⁻ i e⁺ (prawie w spoczynku)?

    1. AJeden foton o energii 1,022 MeV
    2. BNeutron i neutrino
    3. CDwa elektrony
    4. DDwa fotony po 0,511 MeV lecące w przeciwne strony
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Dwa fotony po 0,511 MeV lecące w przeciwne strony – Pęd całkowity musi pozostać zerem, więc powstają dwa fotony o przeciwnych pędach.

  5. Antycząstką elektronu jest

    1. Aneutrino
    2. Bpozyton
    3. Cproton
    4. Dneutron
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: pozyton – Pozyton ma masę elektronu i ładunek +e.

  6. Jaka jest minimalna energia fotonu potrzebna do kreacji pary e⁻e⁺ przy jądrze?

    1. A1,022 MeV
    2. B0,511 MeV
    3. C931,5 MeV
    4. D0,256 MeV
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 1,022 MeV – Para ma energię spoczynkową 2 · 0,511 MeV = 1,022 MeV.

  7. Co napędza turbinę w elektrowni jądrowej?

    1. ABezpośrednio promieniowanie γ
    2. BSprężone powietrze
    3. CStrumień neutronów
    4. DPara wodna ogrzana ciepłem z rozszczepienia
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Para wodna ogrzana ciepłem z rozszczepienia – Reaktor ogrzewa wodę, a para obraca turbinę połączoną z generatorem.

  8. Korzyścią energetyki jądrowej jest

    1. Abrak jakichkolwiek odpadów
    2. Bbrak emisji CO₂ podczas pracy
    3. Codnawialność paliwa uranowego
    4. Dzerowe ryzyko awarii
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: brak emisji CO₂ podczas pracy – Reaktor nie spala paliw kopalnych, ale wytwarza odpady promieniotwórcze.

  9. Jaki etap życia gwiazdy poprzedza czerwonego olbrzyma?

    1. ASupernowa
    2. BCiąg główny
    3. CGwiazda neutronowa
    4. DBiały karzeł
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Ciąg główny – Gwiazda przez większość życia przemienia wodór w hel na ciągu głównym, potem staje się czerwonym olbrzymem.

Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu

10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Test z działu · 10 pytańWszystkie tematy: Fizyka