Hạt nhân nào bền vững nhất trong số các hạt nhân sau: \(\;_{92}^{23}{\rm{U}};\;_8^{18}{\rm{O}};\;_{17}^{35}{\rm{Cl}};\;_2^4{\rm{He}}\). Biết khối lượng của chúng lần lượt là \(234,99332{\rm{amu}};\,\,17,99920{\rm{amu}};\,\,34,96885{\rm{amu}};\,\,4,00151{\rm{amu}}\).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp:
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững
Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: \({W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}\)
Công thức tính năng lượng liên kết: \({W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)
Cách giải:
Ta có: \({\rm{1amu}} = 931,5{\rm{MeV/}}{{\rm{c}}^2}\)
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: \({W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}\)
Mặt khác: \({W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}\)
Xét với hạt nhân \(\;_{92}^{235}U\):
\({W_U} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_U}} \right]{c^2}}}{A}\)
\( \Rightarrow {W_U} = \frac{{\left( {92.1,0073 + 143.1,0087 - 234,9933} \right)u{c^2}}}{{235}}\)
\( \Rightarrow {W_U} = \frac{{1,9224.931,5}}{{235}} \approx 7,62({\rm{MeV}}/\)nucleon\()\)
Xét với hạt nhân \(\;_8^{18}{\rm{O}}\):
\({W_O} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_O}} \right]{c^2}}}{A}\)
\( \Rightarrow {W_O} = \frac{{\left( {8.1,0073 + 10.1,0087 - 17,99920} \right)u{c^2}}}{{18}}\)
\( \Rightarrow {W_O} = \frac{{0,1462.931,5}}{{18}} \approx 7,57({\rm{MeV}}/\)nucleon\()\)
Xét với hạt nhân \(\;_2^4{\rm{He}}\) :
\({W_{He}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{He}}} \right]{c^2}}}{A}\)
\( \Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{\left( {2.1,0073 + 2.1,0087 - 4,00151} \right)u{c^2}}}{4}\)
\( \Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{0,03049.931,5}}{4} \approx 7,1\)(MeV/nucleon\()\)
Xét với hạt nhân \(\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}\):
\({W_{Cl}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Cl}}} \right]{c^2}}}{A}\)
\( \Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{\left( {17.1,0073 + 18.1,0087 - 34,96885} \right)u{c^2}}}{{35}}\)
\( \Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{0,31185.931,5}}{{35}} \approx 8,3\) (MeV/nucleon\()\)
Từ kết quả trên ta thấy năng lượng liên kết riêng của \(\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}\) là lớn nhất nên độ bền vững là lớn nhất.
Chọn D.
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Phương pháp:
+ Phân tích đồ thị kết hợp với nhớ lại khái niệm các đẳng quá trình.
+ Áp dụng biểu thức của các đẳng quá trình để tìm các thông số chưa biết.
+ Sử dụng công thức: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\)
Cách giải:
a) Từ đồ thị ta thấy quá trình \({\rm{A}}\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)\): áp suất \(p = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)\) không đổi
\( \to \) Quá trình A là quá trình đẳng áp.
\( \to \) a đúng.
b) Quá trình B gồm 2 quá trình:
+ \({\rm{I}} \to \) III: \({p_I}{V_I} = {p_{III}}{V_{II}} \to \) quá trình đẳng nhiệt
+ \({\rm{III}} \to {\rm{II}}:{V_{{\rm{III\;}}}} = {V_{II}} = 8{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \to \) quá trình đẳng tích
\( \to \) b sai.
c) Biến thiên nội năng: \({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T\) (chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ).
Mà quá trình A và B có trạng thái đầu và cuối giống nhau nên sự biến thiên nội năng của hệ trong hai quá trình này bằng nhau.
\( \to \) c sai.
d) Trạng thái (I): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_I} = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)}\\{{V_I} = 2{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}}\\{{T_1} = T}\end{array}} \right.\)
Ta có: \(\frac{{{V_I}}}{{{T_I}}} = \frac{{{V_{II}}}}{{{T_{II}}}} \Leftrightarrow {T_{II}} = \frac{{{V_{II}}{T_I}}}{{{V_I}}} = \frac{{8.T}}{2} = 4T\)
Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình \(B\) là:
\({\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}.nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}nR\left( {4T - T} \right) = \frac{9}{2}nRT\)
\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = \frac{9}{2}{p_I}{V_I} = \frac{9}{2}.400.2 = 3600{\rm{\;J}}\)
\( \to \) d đúng.
Lời giải
Phương pháp:
a) Xác định áp suất trong xi lanh: \(p = {p_0} + p'\)
Sử dụng công thức tính áp suất: \(p = \frac{F}{S}\)
b) Sử dụng số liệu từ bảng
Xác định áp suất trong xi lanh khi đặt thêm N khối trụ lên pit tong: \(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right){\rm{.g}}}}{{\rm{S}}}\)
Xây dựng bảng số liệu p tương ứng
Vẽ đồ thị thay đổi p theo \(1/{\rm{V}}\). Xác định hệ số góc.
Xác định số mol: \(n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}}\)
Cách giải:
a) Áp suất khí trong xi lanh:
\(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{mg}}{S}\)
\( \Rightarrow p = {1,01.10^5} + \frac{{0,2.9,8}}{{{{5.10}^{ - 4}}}} = {1,05.10^5}{\rm{\;Pa}}\)
b) Khi ta đặt thêm N khối trụ lên pit tong, áp suất khí khi đó:
\(p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right).{\rm{g}}}}{{\rm{S}}}\)
Thay tương ứng ta có bảng số liệu sau:
|
Số lượng khối trụ trên pittong |
Thể tích \(V\left( {{{\rm{m}}^3}} \right)\) |
Áp suất khí trong bình |
|
5 |
\({5,2.10^{ - 5}}\) |
\({1,21.10^5}\) |
|
10 |
\({4,5.10^{ - 5}}\) |
\({1,40.10^5}\) |
|
15 |
\({3,9.10^{ - 5}}\) |
\({1,50.10^5}\) |
|
20 |
\({3,5.10^{ - 5}}\) |
\({1,79.10^5}\) |
Ta có đồ thị thay đổi của p theo \(1/{\rm{V}}\):
Hệ số góc của đồ thị trên: \({\rm{tan}}\alpha = nRT = 6,3\)
Số mol khí: \(n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}} = {2,5.10^{ - 3}}{\rm{\;mol}}\)
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo