Съдържание
Атомната единица за маса, или amu, е една дванадесета от масата на несвързан атом на въглерод-12 и се използва за изразяване на масата на атомни и субатомни частици. Джулът е единица енергия в Международната система от единици. Разбирането на връзката между енергията на свързване и масовия дефект в уравнението на Теорията на относителността на Алберт Айнщайнс изяснява процеса на превръщане на аму в джоули. В уравнението масовият дефект е „изчезващата“ маса на протоните и неутроните, която се превръща в енергия, която държи ядрото заедно.
Преобразуване 1 аму в джаул
Не забравяйте, че масата на ядрото винаги е по-малка от сумата от отделните маси на протоните и неутроните, които го съставят. При изчисляването на дефекта на масата се използва пълната точност на измерванията на масата, тъй като разликата в масата е малка в сравнение с масата на атома. Закръгляването на масите от атоми и частици до три или четири значими цифри преди изчислението ще доведе до изчислен дефект на масата от нула.
Преобразувайте единицата за атомна маса (amu) в килограми. Не забравяйте, че 1 аму = 1,66053886 * 10 ^ -27 кг.
Напишете формулата на Айнщайнс за енергията на свързване "? E ":? E =? M_c ^ 2, където "c " е скоростта на светлината, равна на 2.9979_10 ^ 8 m / s; "? m " е дефектът на масата и е равен на 1 amu в това обяснение.
Заменете стойността на 1 аму в килограми и стойността на скоростта на светлината в уравнението на Айнщайн. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Използвайте своя калкулатор, за да намерите? E, като следвате формулата в стъпка 4.
Това ще бъде вашият отговор в kg_m ^ 2 / s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.
Преобразувайте 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 в джаули "J " Като знаете, че 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, отговорът ще бъде 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.
Пример за изчисление
Преобразувайте дефекта на масата (amu) на литий-7 в джаули "J ". Ядрената маса на литий-7 е равна на 7.014353 аму. Литиево нуклеонното число е 7 (три протона и четири неутрона).
Погледнете масата на протони и неутрони (масата на протона е 1.007276 аму, масата на неутрон е 1.008665 аму), като ги добавите заедно, за да получите общата маса: (3_1.007276) + (4_1.008665). Резултатът е 7.056488 аму. Сега, за да намерите дефекта на масата, извадете ядрената маса от общата маса: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 аму.
Преобразувайте аму в килограми (1 аму = 1,6606_10 ^ -27 кг), умножавайки 0,042135 на 1,6606_10 ^ -27. Резултатът ще бъде 0,0699693_10 ^ -27 кг. Използвайки формулата на Einsteins за еквивалентност на маса и енергия (? E =? M_c ^ 2) заместваме стойностите на дефекта на масата в килограми и стойността на скоростта на светлината "c " в метри в секунда, за да намерим енергия "E ". E = 0.0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Това ще бъде вашият отговор в джоули "J ".