Сколько килограммов каменного угля необходимо сжечь для получения энергии, требуемой для разделения ядер неона массой
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:
Где
Для нашего случая масса ядра неона равна
Теперь мы можем вычислить энергию:
Вычислив, получаем:
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
Чтобы найти массу угля, мы можем использовать следующую формулу:
Где
Подставив известные значения, получим:
Теперь мы можем решить уравнение относительно
Вычислив, получаем:
Масса угля, необходимая для получения энергии, требуемой для разделения ядер неона массой 1 г, составляет приблизительно 81,861,248,485.85 кг.