Какое количество теплоты будет выделено при проведении n = 1, 6*10^13 термоядерных реакций между ядрами н(1,2
Какое количество теплоты будет выделено при проведении n = 1, 6*10^13 термоядерных реакций между ядрами н(1,2) и н(3,1), в результате которых образуются ядра не(4,2) и n(1,0)? Массы атомов дейтрия (h(2,1)) равна 2,01410 a.e.м., трития (h(3,1)) - 3,01605 a.e.м., гелия (he(4,2)) - 4,00260 a.e.м, и нейтрона (n) - 1,00866 a.e.м. Значение элементарного заряда равно е = 1,6*10^-19кл.
18.11.2023 14:46
Объяснение:
Чтобы рассчитать количество выделенной в термоядерной реакции теплоты, мы должны использовать закон сохранения энергии и массы. В данной задаче исходные данные предоставлены в а.е.м (атомные единицы массы), поэтому мы сможем использовать их непосредственно.
Сначала нам нужно найти разницу в массе между исходными ядрами и образующимися ядрами, а затем вычислить соответствующую разницу в энергии, используя формулу E = mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света.
Масса исходных ядер n(1,2) и н(3,1) равны 2,01410 a.e.м и 3,01605 a.e.м соответственно. Масса образующихся ядер не(4,2) и n(1,0) равны 4,00260 a.e.м и 1,00866 a.e.м соответственно. Разница в массе составляет 4,00260 - 2,01410 + 1,00866 - 3,01605 = 0,99111 a.e.м.
Теперь мы можем вычислить энергию, используя формулу E = mc^2. Зная, что скорость света c = 3 * 10^8 м/с, подставляем значения и получаем E = 0,99111 a.e.м * (3 * 10^8 м/с)^2.
Пример:
Находим разницу в массе: 4,00260 - 2,01410 + 1,00866 - 3,01605 = 0,99111 a.e.м.
Вычисляем энергию: E = 0,99111 a.e.м * (3 * 10^8 м/с)^2.
Совет:
Чтобы лучше понять процесс термоядерной реакции и связанные с ним расчеты, изучите теорию о законе сохранения энергии и массы, а также о формуле E = mc^2. Помните, что использование атомных единиц массы (а.е.м) позволяет нам более удобно работать с массой атомов.
Задача для проверки:
Сколько теплоты выделится в результате 2*10^14 термоядерных реакций между ядрами н(1,2) и н(3,1), образуя ядра не(4,2) и n(1,0)?