Câu hỏi:
2 năm trước
Cho phản ứng hạt nhân: \(D + D \to T + p + 5,{8.10^{ - 13}}\left( J \right)\). Nước trong tự nhiên chứa \(0,015\% \) nước nặng \({D_2}O\). Cho biết, khối lượng mol của \({D_2}O\) bằng \(20g/mol\), số Avogadro \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\). Nếu dùng toàn bộ D có trong \(1kg\) nước để làm nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng thu được là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
\(D + D \to T + p + 5,{8.10^{ - 13}}\left( J \right)\)
Từ phương trình phản ứng, ta có 2 hạt nhân D tạo thành một phương trình phản ứng
=> Số phản ứng bằng một nửa số hạt D trong 1kg nước nặng
Số hạt D trong 1kg nước nặng là:
\(\begin{array}{l}{N_D} = 2{N_{{D_2}O}} = 2\dfrac{{{m_{{D_2}O}}}}{{20}}.{N_A}\\ = 2.\dfrac{{\dfrac{{0,015}}{{100}}.1000}}{{20}}.6,{02.10^{23}}\\ = 9,{03.10^{21}}\end{array}\)
=> Số phản ứng: \(N = \dfrac{1}{2}{N_D} = \dfrac{1}{2}9,{03.10^{20}} = 4,{515.10^{21}}\)
Mặt khác, 1 phản ứng tỏa ra \(5,{8.10^{ - 13}}\left( J \right)\)
=> Năng lượng thu được khi dùng 1kg nước để làm nhiên liệu cho phản ứng là:
\(Q = N.\Delta E = 4,{515.10^{21}}.5,{8.10^{ - 13}} = 2,{619.10^9}\left( J \right)\)
Hướng dẫn giải:
Sử dụng công thức tính số hạt chứa trong n (mol) nguyên tử \(N{\rm{ }} = {\rm{ }}n.{N_A}\)
Câu hỏi khác
- Bài tập năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập tính chất và cấu tạo hạt nhân - bài tập cấu tạo hạt nhân nguyên tử lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân lý 12 có lời giải
- Bài tập phóng xạ - lí thuyết chung lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân - bài tập xác định động năng, vận tốc, góc của các hạt lý 12 có lời giải
