Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: \({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{3}T\to {}_{2}^{4}He+n\)
Biết khối lượng của các hạt nhân D, T, He lần lượt là mD = 2,0136u; mT = 3,0160u; mHe = 4,0015u; khối lượng của hạt n là mn = 1,0087u. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của TNT là \(4,1\,kJ/kg\)và \(1u=931,4\frac{MeV}{{{c}^{2}}}\). Năng lượng tỏa ra nếu có 1 kmol He được tạo thành do vụ nổ và năng lượng đó tương đương với lượng thuốc nổ TNT là:
Trả lời bởi giáo viên
Năng lượng toả ra khi tổng hợp nên 1 hạt nhân He là:
\(\begin{gathered}
\Delta E = \left( {{m_D} + {m_T} - {m_{He}} - {m_n}} \right){c^2} \hfill \\
\Rightarrow \Delta E = \left( {2,0136 + 3,0160 - 4,0015 - 1,0087} \right).931,5 = 18,0711MeV \hfill \\
\end{gathered} \)
\(1\,kmol\)He chứa số hạt nhân He là:
\(N=n.{{N}_{A}}={{10}^{3}}{{.6,02.10}^{23}}={{6,02.10}^{26}}\)
Năng lượng toả ra khi tổng hợp nên 1kmol He là:
\(E=N.\Delta E={{6,02.10}^{26}}.18,0711={{1,09.10}^{28}}MeV={{1,74.10}^{12}}kJ\)
Khối lượng thuốc nổ TNT cần dùng để có năng lượng tương đương là:
\(m=\frac{E}{4,1}=\frac{{{1,74.10}^{12}}}{4,1}={{4,245.10}^{11}}kg\)
Hướng dẫn giải:
+ Số nguyên tử chứa trong n (mol) chất: \(N=n.{{N}_{A}}\)
+ Năng lượng toả ra của phản ứng: \(\Delta E=\left( \sum{{{m}_{truoc}}-\sum{{{m}_{sau}}}} \right).{{c}^{2}}\)
+ Nhiệt lượng do m (kg) thuốc nổ TNT toả ra: \(Q=m.q\)
Trong đó q (J/kg) là năng suất toả nhiệt.
Câu hỏi khác
- Đề thi giải quyết vấn đề - đề số 1 Giải quyết vấn đề Đánh giá năng lực Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh có lời giải chi tiết
- Đề thi giải quyết vấn đề - đề số 7 Giải quyết vấn đề Đánh giá năng lực Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh có lời giải chi tiết
- Đề thi giải quyết vấn đề - đề số 2 Giải quyết vấn đề Đánh giá năng lực Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh có lời giải chi tiết
- Đề thi giải quyết vấn đề - đề số 6 Giải quyết vấn đề Đánh giá năng lực Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh có lời giải chi tiết
- Đề thi giải quyết vấn đề - đề số 12 Giải quyết vấn đề Đánh giá năng lực Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh có lời giải chi tiết
