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

  • 23
Сколько килограммов каменного угля необходимо сжечь для получения энергии, требуемой для разделения ядер неона массой 1 г на протоны и нейтроны? Удельная теплота сгорания каменного угля составляет q = 33 000 кДж/кг. Массы ядра изотопа неона (Ne1030), свободного протона и свободного нейтрона равны mя = 30,0248 а.е.м, mp = 1,00728 а.е.м и mn = 1,00866 а.е.м соответственно. (Значения энергии округлите до сотых, массу угля - до десятых.) Ответ: энергия, необходимая для разделения ядер неона, равна E = ⋅1011 Дж. Масса угля
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=mяc2

Где E - энергия, mя - масса ядра неона и c - скорость света (3×108м/с).

Для нашего случая масса ядра неона равна mя=30,0248 а.е.м.

Теперь мы можем вычислить энергию:

E=30,0248×(3×108)2Дж

Вычислив, получаем:

E=2,702,232,800,000Дж

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=33,000кДж/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×33,000

Теперь мы можем решить уравнение относительно m:

m=2,702,232,800,00033,000

Вычислив, получаем:

m81,861,248,485.85кг

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