Сколько килограммов каменного угля необходимо сжечь для получения энергии, требуемой для разделения ядер неона массой

Elena

63

Для решения этой задачи мы сначала должны определить энергию, требуемую для разделения ядер неона, а затем вычислить массу угля, необходимую для получения этой энергии.

Энергия, необходимая для разделения ядер, может быть найдена с использованием формулы:

\[E = m_{\text{я}}c^2\]

Где \(E\) - энергия, \(m_{\text{я}}\) - масса ядра неона и \(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)).

Для нашего случая масса ядра неона равна \(m_{\text{я}} = 30,0248\) а.е.м.

Теперь мы можем вычислить энергию:

\[E = 30,0248 \times (3 \times 10^8)^2 \, \text{Дж}\]

Вычислив, получаем:

\[E = 2,702,232,800,000 \, \text{Дж}\]

Теперь мы знаем, что данная энергия получается при сжигании 1 г каменного угля и нам нужно найти массу угля, необходимую для получения этой энергии.

Удельная теплота сгорания каменного угля равна \(q = 33,000 \, \text{кДж/кг}\). Это означает, что при сжигании 1 кг угля выделяется 33,000 кДж энергии.

Чтобы найти массу угля, мы можем использовать следующую формулу:

\[E = mq\]

Где \(E\) - энергия, \(m\) - масса угля и \(q\) - удельная теплота сгорания.

Подставив известные значения, получим:

\[2,702,232,800,000 = m \times 33,000\]

Теперь мы можем решить уравнение относительно \(m\):

\[m = \frac{2,702,232,800,000}{33,000}\]

Вычислив, получаем:

\[m \approx 81,861,248,485.85 \, \text{кг}\]

Масса угля, необходимая для получения энергии, требуемой для разделения ядер неона массой 1 г, составляет приблизительно 81,861,248,485.85 кг.