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 \(234,99332{\rm{amu}};\,\,17,99920{\rm{amu}};\,\,34,96885{\rm{amu}};\,\,4,00151{\rm{amu}}\).
A. \(\;_{92}^{235}U\).
B. \(\;_8^{18}{\rm{O}}\).
C. \(\;_2^4{\rm{He}}\).
D. \(\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}\).
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:
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.
Câu 2
A. khối lượng của các phân tử tăng lên.
B. khối lượng của các phân tử giảm xuống.
C. nội năng trung bình của các phân tử khí tăng lên.
D. nội năng trung bình của các phân tử khí giảm xuống.
Lời giải
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về nội năng: nội năng bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử khí.
Cách giải:
Khối lượng của các phân tử khí không thay đổi vì khối lượng là đặc tính cố định của các phân tử.
Trong một khối khí lý tưởng, khi nhiệt độ tăng, nội năng của khối khí tăng, bởi vì nội năng của khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nội năng của khối khí là tổng động năng của tất cả các phân tử, và động năng trung bình của mỗi phân tử tăng khi nhiệt độ tăng.
Chọn C.
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.
Câu 4
A. \({25^ \circ }{\rm{C}}\).
B. \({100^ \circ }{\rm{C}}\).
C. Không xác định được.
D. \({115^ \circ }{\rm{C}}\).
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