Bài 4 trang 203 SGK Vật lí 12

Xét phản ứng.

Đề bài

Xét phản ứng.

\( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{3}\textrm{He}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\)

a) Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)

b) Tính khối lượng đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng tỏa ra khi đốt 1kg than.

Cho biết: \( _{1}^{2}\textrm{H}\) = 2,0135 u

\( _{2}^{3}\textrm{He}\) = 3,0149 u

\( _{0}^{1}\textrm{n}\) = 1,0087 u

Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 kg than là 30 000kJ.

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Năng lượng toả ra của phản ứng: W = (m_trước – m_sau)c²

+ Công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: \(N = {m \over A}.{N_A}\)

Lời giải chi tiết

a) Xét phản ứng: \( _{1}^{2}\textrm{H}\) + \( _{1}^{2}\textrm{H}\) → \( _{2}^{3}\textrm{He}\) + \( _{0}^{1}\textrm{n}\)

Năng lượng toả ra bởi phản ứng:

\(\eqalign{
& {W_{toa}}\; = \left( {{m_H} + {m_H} - {m_{He}} - {m_n}} \right){{\rm{c}}^2}\cr&{\rm{ = }}\left( {2,0135u + 2,0135u - 3,0149u - 1,0087u} \right){{\rm{c}}^2} \cr
& {{\rm{W}}_{toa}}{\rm{ = 3}}{\rm{,4}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}.931,5MeV \cr&= {\rm{3}},1671MeV = {3,1671.1,6.10^{ - 13}}\;J \cr&\approx {5,07.10^{ - 13}}J \cr} \)

b) Mỗi phản ứng cần 2 hạt nhân \({}_1^2H\) và cho ra 1 hạt \({}_2^3He\)

Đốt 1kg than cho 3.10⁷ J, tương đương với năng lượng tỏa ra bởi N hạt \({}_2^3He\):

\(N = {{{{3.10}^7}} \over {{{5,07.10}^{ - 13}}}} = {5,917.10^{19}}\)

Mỗi phản ứng cần 2 hạt nhân \({}_1^2H\) => số hạt \({}_1^2H\) tổng cộng cần dùng là: \({N_H} = 2N = {2.5,917.10^{19}} = {1,1834.10^{20}}\)

=> Khối lượng hạt nhân \({}_1^2H\) tổng cộng cần dùng là: \({m_H} = {{{N_H}A} \over {{N_A}}} = {{{{1,1834.10}^{20}}.2} \over {{{6,02.10}^{23}}}} = {3,93.10^{ - 4}}g \)

\(= {39,3.10^{ - 8}}kg\)

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

3.1 trên 12 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 3 trang 203 SGK Vật lí 12
Giải bài 3 trang 203 SGK Vật lí 12. Trên một số sao người ta tìm thấy các hạt nhân cacbon có vai trò xuất phát điểm
Bài 2 trang 203 SGK Vật lí 12
Giải bài 2 trang 203 SGK Vật lí 12. So sánh (định tính) phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch về các đặc điểm:
Bài 1 trang 203 SGK Vật lí 12
Giải bài 1 trang 203 SGK Vật lí 12. Hãy nêu lên các điều kiện để phản ứng nhiệt hạch có thể xảy ra.
Câu C1 trang 200 SGK Vật lý 12
Giải Câu C1 trang 200 SGK Vật lý 12
Lý thuyết phản ứng nhiệt hạch
1. Phản ứng nhiệt hạch là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
Phương pháp giải bài tập phân hạch - nhiệt hạch
Phương pháp giải bài tập phân hạch - nhiệt hạch