Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
(1)
где Z – зарядовое число (число протонов в ядре);
А - массовое число (число нуклонов в ядре);
- число нейтронов в ядре;
- масса протона; 
- масса нейтрона; 
- масса ядра.
В справочных таблицах всегда даются массы нейтральных атомов, но не ядер, поэтому формулу (1) целесообразно преобразовать так, чтобы в нее входила масса нейтрального атома. Можно считать, что масса нейтрального атома равна сумме масс ядра и электронов, составляющих электронную оболочку атома:
. (2)
Из (2) выразим массу ядра:
Выразив в равенстве (1) массу ядра по формуле (2), получаем
, или
.
Замечая, что
,
где 
- масса атома водорода, окончательно находим
. (3)
выражение (3) числовые значения масс, получим
.
В соответствии с законом пропорциональности массы и энергии
,
где с – скорость света в вакууме.
Коэффициент пропорциональности 
, или 
.
Если вычислить энергию связи, пользуясь внесистемными единицами, то 
Если вычислить энергию связи, пользуясь внесистемными единицами, то 
С учетом этого формула (4) примет вид
(МэВ).
Подставив найденное значение дефекта массы ядра в формулу (5), получим
.
Ответ: дефект массы ядра 
составляет 0,04216 а. е.м.
энергия связи атомного ядра равна 39,2МэВ.
Задача № 2. Вычислить энергию ядерной реакции 
.
Дано:
;
______________
Решение.
, (1)
где 
- масса протона;
- масса ядра бора;
- масса ядра гелия;
с - скорость света в вакууме.
Пользуясь внесистемными единицами полагают 
.
При числовых подсчетах по формуле (1) массы ядер бора и гелия находим как разность масс нейтральных атомов и масс электронов, содержащихся в электронных оболочках данных атомов:
;
Так как 
, энергия поглощается, реакция является эндотермической.
Ответ: энергия ядерной реакции равна -918,413 МэВ, реакция является эндотермической.
Задача 3. Определить, сколько киломолей и молекул водорода содержится в объеме 50 м3 под давлением 767 мм рт. ст. при температуре 18°С. Какова плотность и удельный объем газа?
Дано: V = 50 м3 Ρ = 767 мм. рт. ст. @ 767·133 Па Т = 291 К М = 2∙10 | Решение: На основании уравнения Менделеева – Клайперона:
устанавливаем число киломолей ν, содержащихся в заданном объеме V. Зная р - давление, V – объем, Т – температуру газа, R – молярную газовую постоянную можно определить ν: |
ν – ? N – ? ρ – ? d – ? |
кг/моль
Число молекул N, содержащихся в данном объеме, находим, используя число Авогадро NА (которое определяет какое количество молекул содержится в одном киломоле). Общее количество молекул, находящихся в массе m данного газа, может быть установлено, так как известно число молей ν.
Подставляя в формулу число киломолей, устанавливаем число молекул, содержащихся в объеме V: 
.
Плотность газа ρ = m/V определяем из уравнения Менделеева - Клайперона:
Подставляя числовые значения в единицах СИ в формулы, определим плотность газа:
Удельный объем газа d определяем из уравнения Менделеева - Клайперона:
Ответ: d = 11,9 м3/кг, ν = 2,11кмоль, ρ = 8,44∙10
кг/м
Задача 4. В сосуде объемом 2 м3 находится смесь 4 кг гелия и 2 кг водорода при температуре 27°С. Определить давление и молярную массу смеси газов.
Дано: V = 2 м3 m1= 4 кг М1= 4·10-3 кг/моль m2= 2 кг М2= 2·10-3 кг/моль Т1= 300 К | Решение: Воспользуемся уравнением Менделеева - Клайперона, применив его к гелию и водороду:
где р1 – парциальное давление гелия; m1 – масса гелия; М1 – его молярная масса; |
р - ? М - ? |
(1)
(2)V – объем сосуда; Т – температура газа; R = 8,31 Дж/(моль·К) – молярная газовая постоянная; р2 – парциальное давление водорода; m2 – масса водорода; М2 – его молярная масса.
По закону Дальтона: (3)
Из уравнений (1) и (2) выразим р1 и р2 и подставим в уравнение (3):
(4)
С другой стороны, уравнение Менделеева - Клайперона для смеси газов имеет вид:
(5)
Сравнивая (4) и (5) найдем молярную массу смеси газов по формуле:
, (6)
где ν1 и ν2 – число молей гелия и водорода соответственно.
Вычисления:
Ответ: М = 3·10-3 кг/моль.
Задача 5. При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от Р1 = 100 кПа до Р2 = 1 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление Р3 газа в конце процесса.
Р1 =100 кПа=1·105 Па Р2 = 1 МПа =1·106 Па V2 = const g = 1,4 Р3 – ? | Решение: На PV диаграмме представлен график, соответствующий процессу, указанному в условии задачи.
|
Дано:
Процесс адиабатического сжатия 1-2 совершается без теплообмена и согласно уравнению Пуассона:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
Основные порталы (построено редакторами)