Câu hỏi:

28/09/2025 39 Lưu

Khối lượng của proton, neutron, hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ và hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lần lượt là $1{,}007276\ \mathrm{amu}$, $1{,}008665\ \mathrm{amu}$, $41{,}958622\ \mathrm{amu}$, $42{,}958770\ \mathrm{amu}$. Lấy $1\ \mathrm{amu} = 931{,}5\ \mathrm{MeV}/c^2$ và $e = 1{,}6\cdot 10^{-19}\ \mathrm{C}$.

a) Nguyên tử $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ và $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ đều là đồng vị của nguyên tử $^{40}_{20}\mathrm{Ca}$.

b) Độ hụt khối của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn độ hụt khối của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$.

c) Năng lượng liên kết của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ một lượng xấp xỉ bằng $1{,}3\cdot 10^{-12}\ \mathrm{J}$.

d) Hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ kém bền vững hơn hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nguyên tử $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ và $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ đều là đồng vị của nguyên tử $^{40}_{20}\mathrm{Ca}$.

Đ

 

b

Độ hụt khối của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn độ hụt khối của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$.

Đ

 

c

Năng lượng liên kết của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ một lượng xấp xỉ bằng $1{,}3\cdot 10^{-12}\ \mathrm{J}$.

Đ

 

d

Hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ kém bền vững hơn hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$.

 

S

a) ĐÚNG

Nguyên tử $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ và $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ đều là đồng vị của nguyên tử $^{40}_{20}\mathrm{Ca}$ vì chúng có cùng số proton (20 proton) trong hạt nhân.

b) ĐÚNG

Độ hụt khối của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
\Delta m_{^{43}_{20}\mathrm{Ca}}
= 20\cdot 1{,}007276 + (43-20)\cdot 1{,}008665 - 42{,}958770
= 0{,}386045\ \mathrm{amu}.
\]

Độ hụt khối của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
\Delta m_{^{42}_{20}\mathrm{Ca}}
= 20\cdot 1{,}007276 + (42-20)\cdot 1{,}008665 - 41{,}958622
= 0{,}377528\ \mathrm{amu}.
\]

Vậy, độ hụt khối của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn độ hụt khối của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$.

c) ĐÚNG

Năng lượng liên kết của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
E_{lk,^{43}_{20}\mathrm{Ca}}
= \Delta m_{^{43}_{20}\mathrm{Ca}}\,c^2
= 0{,}386045\ \mathrm{amu}\cdot c^2
= 0{,}386045 \cdot 931{,}5\ \mathrm{MeV}
\approx 359{,}6\ \mathrm{MeV}
\approx 5{,}7536\cdot 10^{-11}\ \mathrm{J}.
\]

Năng lượng liên kết của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
E_{lk,^{42}_{20}\mathrm{Ca}}
= \Delta m_{^{42}_{20}\mathrm{Ca}}\,c^2
= 0{,}377528\ \mathrm{amu}\cdot c^2
= 0{,}377528 \cdot 931{,}5\ \mathrm{MeV}
\approx 351{,}7\ \mathrm{MeV}
\approx 5{,}6272\cdot 10^{-11}\ \mathrm{J}.
\]

Vậy, năng lượng liên kết của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ một lượng
\[
5{,}7536\cdot 10^{-11} - 5{,}6272\cdot 10^{-11}
\approx 1{,}3\cdot 10^{-12}\ \mathrm{J}.
\]

d) SAI

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
E_{lk\_\text{riêng},^{43}_{20}\mathrm{Ca}}
= \frac{E_{lk,^{43}_{20}\mathrm{Ca}}}{43}
= \frac{359{,}6}{43}
\approx 8{,}363\ \mathrm{MeV/nucleon}.
\]

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$ là:
\[
E_{lk\_\text{riêng},^{42}_{20}\mathrm{Ca}}
= \frac{E_{lk,^{42}_{20}\mathrm{Ca}}}{42}
= \frac{351{,}7}{42}
\approx 8{,}374\ \mathrm{MeV/nucleon}.
\]

Vậy $E_{lk\_\text{riêng},^{43}_{20}\mathrm{Ca}} < E_{lk\_\text{riêng},^{42}_{20}\mathrm{Ca}}$, tức là hạt nhân $^{43}_{20}\mathrm{Ca}$ kém bền vững hơn hạt nhân $^{42}_{20}\mathrm{Ca}$.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là 5,8.109 J.

Đ

 

b

Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 2,32.109 J.

 

S

c

Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là 715280m (J).

Đ

 

d

Khối lượng của khối thép đã cho là m4865 kg.

Đ

 

     a) ĐÚNG

     Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 200 kg than đá là:

Qt=q.m=29.106.200=5,8.109 J.

     b) SAI

     Nhiệt lượng do than đá đã cung cấp cho khối thép để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qc=60%.Qt=60%.5,8.109=3,48.109 J.

     c) ĐÚNG

     Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn m (kg) thép là:

Qn=m.c.T+λ.m=m.460.(1400-27)+83,7.103.m=715280m (J).

     d) ĐÚNG

     Khối lượng của khối thép đã cho là:

Qn=Qc Û 715280m=3,48.109 Û m4865kg.

Lời giải

Khối lượng nước chứa trong ấm: $m_n = D_n V_n = 1000\cdot 1{,}4\cdot 10^{-3} = 1{,}4\ \mathrm{kg}$.

Nhiệt lượng ấm nước thu vào trong $30$ phút để ấm và nước tăng nhiệt độ đến nhiệt độ sôi của nước $100^\circ\mathrm{C}$ (thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của ấm nhôm) và làm hóa hơi $25\%$ lượng nước trong ấm. Ta có:
\[
Q_{\text{thu}}=m_a c_{\text{nh}}\Delta T+m_n c_n \Delta T+\lambda\cdot 25\%\cdot m_n .
\]
Suy ra
\[
Q_{\text{thu}}
=0{,}5\cdot 880\cdot (100-25)+1{,}4\cdot 4200\cdot (100-25)+2{,}26\cdot 10^6\cdot 25\%\cdot 1{,}4
=1\,265\,000\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng bếp điện đã cung cấp trong $30$ phút là:
\[
H=\frac{Q_{\text{ích}}}{Q_{\text{tỏa}}}\cdot 100\%
\Longrightarrow
Q_{\text{tỏa}}=\frac{Q_{\text{thu}}\cdot 100\%}{H}
=\frac{1\,265\,000\cdot 100\%}{80\%}
=1\,581\,250\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng trung bình mà bếp điện cung cấp cho ấm nước trong mỗi giây là:
\[
\frac{1\,581\,250}{30\cdot 60}\approx 880\ \mathrm{J}.
\]

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.

Nâng cấp VIP

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.

Nâng cấp VIP