Zawartość
Jednostka masy atomowej (amu) jest jedną dwunastą masy niezwiązanego atomu węgla-12 i służy do wyrażania masy cząstek atomowych i subatomowych. Dżul jest jednostką energii w międzynarodowym układzie jednostek. Zrozumienie związku między energią wiązania a defektem masy w równaniu teorii względności Alberta Einsteinsa wyjaśnia proces przekształcania amu w dżule. W równaniu defektem masy jest „zanikająca” masa protonów i neutronów, która jest przekształcana w energię, która utrzymuje jądro razem.
Konwersja 1 amu na dżul
Pamiętaj, że masa jądra jest zawsze mniejsza niż suma poszczególnych mas protonów i neutronów, które go tworzą. Przy obliczaniu defektu masy należy stosować pełną dokładność pomiarów masy, ponieważ różnica masy jest niewielka w porównaniu z masą atomu. Zaokrąglenie mas atomów i cząstek do trzech lub czterech cyfr znaczących przed obliczeniem spowoduje obliczony ubytek masy równy zero.
Przelicz jednostkę masy atomowej (amu) na kilogramy. Pamiętaj, że 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.
Zapisz wzór Einsteinsa dla energii wiązania "? E ":? E =? M_c ^ 2, gdzie "c " jest prędkością światła równą 2,9979_10 ^ 8 m / s; "? m " jest defektem masy i wynosi 1 amu w tym wyjaśnieniu.
Zastąp wartość 1 amu w kilogramach i wartość prędkości światła w równaniu Einsteina. E = 1,66053886_10 ^ -27 kg_ (2,9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Użyj kalkulatora, aby znaleźć? E, postępując zgodnie ze wzorem w kroku 4.
To będzie twoja odpowiedź w kg_m ^ 2 / s ^ 2:? E = 1,66053886_10 ^ -27 _8,9874_10 ^ 16 = 1,492393 * 10 ^ -10.
Konwertuj 1,4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 na dżule "J " Wiedząc, że 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, odpowiedź będzie wynosić 1 amu = 1,4923933_10 ^ -10 J.
Przykład obliczeniowy
Przelicz defekt masy (amu) litu-7 na dżule "J ". Masa jądrowa litu-7 wynosi 7,014353 amu. Liczba nukleonów litowych wynosi 7 (trzy protony i cztery neutrony).
Spójrz na masy protonów i neutronów (masa protonu wynosi 1,007276 amu, masa neutronu wynosi 1,008665 amu) sumując je, aby uzyskać masę całkowitą: (3_1.007276) + (4_1.008665). Wynik to 7.056488 amu. Teraz, aby znaleźć defekt masy, odejmij masę jądrową od masy całkowitej: 7,056488 - 7,014353 = 0,042135 amu.
Przelicz amu na kilogramy (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) mnożąc 0,042135 przez 1,6606_10 ^ -27. Wynik wyniesie 0,0699693_10 ^ -27 kg. Stosując wzór Einsteinsa na równoważność masy i energii (? E =? M_c ^ 2) zastąp wartości defektu masy w kilogramach i wartość prędkości światła "c " w metrach na sekundę, aby znaleźć energię "E ”. E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. To będzie twoja odpowiedź w dżulach "J ".