Сколько теплоты будет высвобождено при ядерных реакциях, использующих массу m0=1 г атомов гелия? Полные детали
Сколько теплоты будет высвобождено при ядерных реакциях, использующих массу m0=1 г атомов гелия? Полные детали приведены в приложении!
Izumrudnyy_Pegas 25
Хорошо, давайте проанализируем эту задачу о ядерных реакциях более подробно.В данной задаче нам дана масса атомов гелия, равная m0 = 1 г. Нам нужно определить, сколько теплоты будет высвобождено при ядерных реакциях с использованием этой массы.
Для решения данной задачи мы должны использовать известное соотношение из теории относительности, которое связывает энергию и массу - \(E = mc^2\), где E - энергия, m - масса и c - скорость света.
Сначала мы должны выразить массу в килограммах, так как единица измерения энергии в данном соотношении - джоуль (Дж), а масса дана в граммах. Для этого мы используем соотношение: 1 г = 0,001 кг.
Итак, m = 1 г = 0,001 кг.
Теперь мы можем использовать это значение массы и соотношение \(E = mc^2\) для вычисления энергии. Однако нам нужно учесть, что в данном случае речь идет о массе атомов гелия, а не общей энергии, поэтому нам нужно учесть массовое число данного атома.
Массовое число гелия равно 4,0026 г/моль. То есть, 1 моль атомов гелия имеет массу 4,0026 г.
Используя это, мы можем определить, сколько молей атомов гелия содержится в данных 1 г. Для этого мы делим массу в граммах на массовое число гелия.
\(n = \frac{m}{M}\), где n - количество молей, m - масса, а M - молярная масса гелия.
\(n = \frac{0,001 кг}{4,0026 г/моль}\)
\(n ≈ 2,498 \cdot 10^{-4} моль\)
Теперь у нас есть количество молей атомов гелия, и мы можем вычислить энергию, используя соотношение \(E = mc^2\).
\(E = (2,498 \cdot 10^{-4} моль) \cdot (с^2)\)
Скорость света \(c ≈ 3 \cdot 10^8 м/с\).
\(E = (2,498 \cdot 10^{-4} моль) \cdot (3 \cdot 10^8 м/с)^2\)
\(E ≈ 2,248 \cdot 10^{11} Дж\)
Итак, количество теплоты, высвобожденной при ядерных реакциях, использующих данную массу атомов гелия, составляет около \(2,248 \cdot 10^{11} Дж\).
Надеюсь, этот шаг за шагом разбор помог вам понять процесс решения данной задачи о ядерных реакциях. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.