Um fóton apresenta frequência de 6,0 times 10^4 Hz :
© Calcule a energia de um mol de fótons com essa frequência.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um fóton com frequência de Hz e precisa calcular a energia de um mol desses fótons. Isso está dentro da área de Física, especificamente da Física Quântica que estuda partículas como os fótons. Para resolver isso, vamos precisar da constante de Planck e do número de Avogadro.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia de um único fóton ( E = h times nu ) é dada pela fórmula:
Onde:
  • é a constante de Planck ( J·s)
  • é a frequência do fóton

Passo 3

Vamos calcular a energia de um único fóton usando a frequência dada:
E = 6,626 times 10^-34 J·s times 6,0 times 10^4 Hz
Lembrando que Hz é equivalente a s , então as unidades ficam em Joules.

Passo 4

Multiplicando os valores:
E = 6,626 times 10^-34 times 6,0 times 10^4 = 3,976 times 10^-29 J
Essa é a energia de um único fóton.

Passo 5

Agora, queremos a energia de um mol de fótons. Sabemos que um mol contém Emol = E times NA fótons (esse número é o número de Avogadro, ). Então, a energia total ( ) é:

Passo 6

Substituindo os valores:
Emol = 3,976 times 10^-29 J times 6,022 times 10^23 mol^-1

Passo 7

Multiplicando os números:
Emol = 2,393 times 10^-5 J/mol

Passo 8

Podemos converter para quilojoules por mol para facilitar a compreensão:
Emol = 2,393 times 10^-5 J/mol times 1 kJ10^3 J = 2,393 times 10^-8 kJ/mol

Resposta

A energia de um mol de fótons com frequência Hz é aproximadamente J/mol.

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