4. Laserul emite impulsuri luminoase cu o energie W = 0,1 J. Frecvența de repetare a impulsului este ν = 10 Hz. Eficiența laserului, definită ca raport între energia radiată și energia consumată, este η = 0,01. Câtă cantitate de apă trebuie să treacă prin sistemul de răcire al laserului pentru un timp τ = 1 oră, astfel încât apa să nu se încălzească mai mult de δt = 10 ° C. Căldura specifică a apei este c = 4,2 J / (g · K). densitatea apei ρ = 1 g / cm3.
Soluția.
Puterea radiației laser este egală cu produsul energiei unui impuls per frecvență de repetiție:
Risle = Wν.
Laserul consumat de putere, prin definiție, este
Rl = Pisl / η.
În consecință, puterea care trebuie să fie deviată de la laser prin sistemul de răcire este
Rokhl = Rl - Pisl = Pisl (1 - η) / η.
Cantitatea de căldură scoasă de sistemul de răcire în timpul τ,
Qох = Pохл τ.
poate fi exprimată folosind ecuația echilibrului termic ca
Qohl = ρVcδt.
Rezolvând relațiile scrise anterior, primim răspunsul:
V = Wντ / (ρcδt) × (1 - η) / η = 8,49 l.
Răspuns. V = 8,49 litri.
Trimiteți-le prietenilor: