Uma lâmpada de neon brilha com luz laranja e emite radiação com comprimento de onda igual a 865 nm . Calcule a mudança de energia resultante da emissão de de fótons nesse comprimento de onda.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma lâmpada de neon que emite luz laranja com um comprimento de onda de 865 nm. Nosso objetivo é calcular a mudança de energia resultante da emissão de 1,00 mol de fótons com esse comprimento de onda. Vamos usar conceitos de física moderna, especificamente sobre a energia dos fótons.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender como calcular a energia de um único fóton. A fórmula que usamos para isso é:
Onde:
  • é a energia do fóton,
  • é a constante de Planck ( ),
  • é a velocidade da luz ( ),
  • é o comprimento de onda da luz.

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, precisamos converter o comprimento de onda de nanômetros para metros:
Então, substituindo na fórmula:

Passo 4

Calculando o valor de :
Então, a energia de um único fóton com comprimento de onda de 865 nm é aproximadamente joules.

Passo 5

Agora, queremos saber a energia total para 1,00 mol de fótons. Sabemos que 1 mol corresponde ao número de Avogadro ( ) de partículas. Então, multiplicamos a energia de um fóton por esse número:

Passo 6

Calculando :
Para deixar mais claro, podemos converter joules para quilojoules:

Resposta

A mudança de energia resultante da emissão de 1,00 mol de fótons com comprimento de onda de 865 nm é 138 kJ.

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