Вопрос:

Вычисли энергию, выделившуюся при образовании 1 кг атомных ядер кислорода 12 8 О из свободных нуклонов. Масса ядра изотопа углерода равна тя = 12,034405 а. е. м. Масса свободного протона равна тр = 1,00728 а. е. м. Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м. Скорость света в вакууме с=3-108 м/с. (Ответ округли до сотых* 1014 Дж)

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Энергия, выделяемая при образовании ядра, соответствует энергии связи этого ядра. Ее можно рассчитать через дефект масс.

Пошаговое решение:

  1. Определяем количество протонов и нейтронов в ядре кислорода 12 8О: протонов — 8, нейтронов — 12 - 8 = 4.
  2. Вычисляем дефект массы ядра кислорода:
    \[ \Delta m = (8 \cdot m_p + 4 \cdot m_n) - m_{ядра} = (8 \cdot 1,00728 + 4 \cdot 1,00866) - 12,034405 = 0,098875 \text{ а. е. м.} \]
  3. Вычисляем энергию связи одного ядра кислорода:
    \[ E_{связи} = \Delta m \cdot 931,5 \text{ МэВ} = 0,098875 \cdot 931,5 = 92,09 \text{ МэВ} \]
    Переводим в Джоули:
    \[ 92,09 \text{ МэВ} = 92,09 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} \text{ Дж} = 1,475 \cdot 10^{-11} \text{ Дж} \]
  4. Вычисляем количество ядер в 1 кг кислорода:
    \[ N = \frac{m}{m_{ядра}} = \frac{1 \text{ кг}}{12,034405 \text{ а. е. м.}} = \frac{1 \text{ кг}}{12,034405 \cdot 1,66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг}} = 4,99 \cdot 10^{25} \text{ ядер} \]
  5. Вычисляем энергию, выделившуюся при образовании 1 кг ядер кислорода:
    \[ E_{total} = N \cdot E_{связи} = 4,99 \cdot 10^{25} \cdot 1,475 \cdot 10^{-11} \text{ Дж} = 7,36 \cdot 10^{14} \text{ Дж} \]

Ответ: 7,36 * 1014 Дж

ГДЗ по фото 📸

Похожие