В 9-м классе рассчитайте количество энергии, необходимое для разделения ядра углерода C6/8 на протоны и нейтроны. Затем вычислите, сколько килограммов каменного угля нужно сжечь для получения такого количества энергии. Удельная теплота сгорания каменного угля составляет 33,000 кДж/кг. Масса ядра углерода равна 8,037675 а.е.м. Масса свободного протона равна 1,00728 а.е.м. Масса свободного нейтрона...
Веселый_Пират
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу массо-энергетического эквивалента, известную как формула Эйнштейна: \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - масса и \(c\) - скорость света.
Сначала мы разделим массу ядра углерода на протоны и нейтроны. Масса ядра углерода \(C_6/8\) равна 8,037675 а.е.м. Поскольку углерод имеет 6 протонов, а масса свободного протона составляет 1,00728 а.е.м., то мы можем вычислить массу протонов, умножив массу свободного протона на количество протонов:
\[Масса\ протонов = 6 \times 1,00728\ а.е.м.\]
Следующий шаг - вычислить массу нейтронов. Так как ядро углерода содержит 8 частиц, а мы уже посчитали массу протонов, мы можем найти массу нейтронов:
\[Масса\ нейтронов = (Масса\ ядра\ углерода - Масса\ протонов)\]
Теперь рассчитаем энергию, необходимую для разделения ядра углерода на протоны и нейтроны. Для этого мы будем использовать формулу Эйнштейна:
\[Энергия = (Масса\ протонов + Масса\ нейтронов) \times скорость\ света^2\]
Мы знаем, что скорость света \(c\) равна приблизительно \(3 \times 10^8\) м/с. Таким образом, мы можем вычислить энергию, необходимую для разделения ядра углерода на протоны и нейтроны.
Теперь мы перейдем ко второй части задачи, где нам нужно вычислить количество каменного угля, которое нужно сжечь для получения такого количества энергии. Удельная теплота сгорания каменного угля составляет 33,000 кДж/кг.
Для этого мы используем следующую формулу:
\[Масса\ каменного\ угля = \frac{Энергия}{Удельная\ теплота\ сгорания\ каменного\ угля}\]
Вставив значения в формулу, мы сможем вычислить массу каменного угля.
Давайте приступим к вычислениям.
Сначала мы разделим массу ядра углерода на протоны и нейтроны. Масса ядра углерода \(C_6/8\) равна 8,037675 а.е.м. Поскольку углерод имеет 6 протонов, а масса свободного протона составляет 1,00728 а.е.м., то мы можем вычислить массу протонов, умножив массу свободного протона на количество протонов:
\[Масса\ протонов = 6 \times 1,00728\ а.е.м.\]
Следующий шаг - вычислить массу нейтронов. Так как ядро углерода содержит 8 частиц, а мы уже посчитали массу протонов, мы можем найти массу нейтронов:
\[Масса\ нейтронов = (Масса\ ядра\ углерода - Масса\ протонов)\]
Теперь рассчитаем энергию, необходимую для разделения ядра углерода на протоны и нейтроны. Для этого мы будем использовать формулу Эйнштейна:
\[Энергия = (Масса\ протонов + Масса\ нейтронов) \times скорость\ света^2\]
Мы знаем, что скорость света \(c\) равна приблизительно \(3 \times 10^8\) м/с. Таким образом, мы можем вычислить энергию, необходимую для разделения ядра углерода на протоны и нейтроны.
Теперь мы перейдем ко второй части задачи, где нам нужно вычислить количество каменного угля, которое нужно сжечь для получения такого количества энергии. Удельная теплота сгорания каменного угля составляет 33,000 кДж/кг.
Для этого мы используем следующую формулу:
\[Масса\ каменного\ угля = \frac{Энергия}{Удельная\ теплота\ сгорания\ каменного\ угля}\]
Вставив значения в формулу, мы сможем вычислить массу каменного угля.
Давайте приступим к вычислениям.
Знаешь ответ?