Conţinut
O unitate de masă atomică, sau amu, este o a doisprezecea parte din masa unui atom nelimitat de carbon-12 și a fost folosită pentru a exprima masa particulelor atomice și subatomice. Juca este unitatea de energie din Sistemul Internațional de Unități. Înțelegerea relației dintre energia de legare și defectul de masă în ecuația lui Albert Einsteins Teoria ecuației relativității clarifică procesul de conversie a amu în joule. În ecuație, defectul de masă este masa „dispărută” a protonilor și neutronilor care este transformată în energie care ține nucleul împreună.
Conversie 1 amu în joule
Amintiți-vă că masa unui nucleu este întotdeauna mai mică decât suma maselor individuale ale protonilor și neutronilor care o compun. Pentru a calcula defectul de masă folosiți exactitatea măsurătorilor de masă, deoarece diferența de masă este mică în comparație cu masa atomului. Rotunjirea maselor de atomi și particule la trei sau patru cifre semnificative înainte de calcul va duce la un defect de masă calculat de zero.
Convertiți unitatea de masă atomică (amu) în kilograme. Rețineți că 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.
Notează formula Einsteins pentru energia de legare "? E ":? E =? M_c ^ 2, unde "c " este viteza luminii care este egală cu 2.9979_10 ^ 8 m / s; "? m " este defectul de masă și este egal cu 1 amu în această explicație.
Se înlocuiește valoarea de 1 amu în kilograme și valoarea vitezei luminii în ecuația Einsteins. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Utilizați calculatorul pentru a găsi? E urmând formula din Pasul 4.
Acesta va fi răspunsul dvs. în kg_m ^ 2 / s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.
Convertiți 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 în joules "J " Știind că 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, răspunsul va fi 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.
Exemplu de calcul
Convertiți defectul de masă (amu) de litiu-7 în joule "J ". Masa nucleară a litiului-7 este egală cu 7.014353 amu. Numărul nucleonului de litiu este 7 (trei protoni și patru neutroni).
Căutați masele de protoni și neutroni (masa unui proton este 1.007276 amu, masa neutronului este 1.008665 amu) adăugându-le împreună pentru a obține masa totală: (3_1.007276) + (4_1.008665). Rezultatul este 7.056488 amu. Acum, pentru a găsi defectul de masă, scade masa nucleară din masa totală: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.
Convertiți amu în kilograme (1 amu = 1.6606_10 ^ -27 kg) înmulțind 0.042135 cu 1.6606_10 ^ -27. Rezultatul va fi 0,0699693_10 ^ -27 kg. Folosind formula Einsteins de echivalență masă-energie (? E =? M_c ^ 2) înlocuiește valorile defectului de masă în kilograme și valoarea vitezei luminii "c " în metri pe secundă pentru a găsi energie "E “. E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Acesta va fi răspunsul dvs. în joules "J ".