Какова энергия связи и удельная энергия связи в ядре атома ртути с массой покоя 200,028 а.е.м?

Puteshestvennik

5

Для решения данной задачи нам понадобятся следующие физические формулы:

1. Формула для вычисления энергии связи (E) через массу покоя атома (m):
\[E = mc^2\]

2. Формула для вычисления удельной энергии связи (e) через энергию связи (E) и численную плотность ядра (ρ):
\[e = \frac{E}{N}\]

Где:
m - масса покоя атома,
c - скорость света в вакууме (примерно равняется \(3.00 \times 10^8\) м/с),
N - численная плотность ядра (примерно равняется \(2.64 \times 10^{14}\) атомов/см³).

Теперь приступим к решению задачи:

1. Найдем значение энергии связи (E):
\[E = mc^2\]

Подставим значение массы покоя атома ртути (m = 200,028 а.е.м) и скорость света в вакууме (c = \(3.00 \times 10^8\) м/с) в формулу энергии связи:
\[E = 200,028 \times (3.00 \times 10^8)^2\]
\[E \approx 1,80 \times 10^{22}\] а.е.м²/с²

Значение энергии связи атома ртути составляет приблизительно \(1,80 \times 10^{22}\) а.е.м²/с².

2. Найдем значение численной плотности ядра (N):
\[N = 2.64 \times 10^{14}\] атомов/см³

3. Найдем значение удельной энергии связи (e):
\[e = \frac{E}{N}\]

Подставим значение энергии связи атома ртути (E = \(1,80 \times 10^{22}\) а.е.м²/с²) и численной плотности ядра (N = \(2.64 \times 10^{14}\) атомов/см³) в формулу удельной энергии связи:
\[e = \frac{1,80 \times 10^{22}}{2.64 \times 10^{14}}\]
\[e \approx 6,82 \times 10^7\] а.е.м²/с²

Значение удельной энергии связи атома ртути составляет приблизительно \(6,82 \times 10^7\) а.е.м²/с².

Таким образом, энергия связи атома ртути равна приблизительно \(1,80 \times 10^{22}\) а.е.м²/с², а удельная энергия связи составляет примерно \(6,82 \times 10^7\) а.е.м²/с².