Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hydrogen thành
hạt nhân \[{}_2^4{\rm{He}}\] thì ngôi sao lúc này chỉ có \[{}_2^4{\rm{He}}\] với khối lượng \[4,6 \cdot {10^{32}}\;{\rm{kg}}\]. Tiếp theo đó, \[{}_2^4{\rm{He}}\] chuyển hóa thành hạt nhân \[{}_6^{12}C\] thông qua quá trình tổng hợp:
\[{}_2^4He + {}_2^4He + {}_2^4He \to {}_6^{12}C + 7,27\;{\rm{MeV}}\]
Coi toàn bộ năng lượng từ quá trình tổng hợp này có công suất trung bình là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\] Cho biết khối lượng mol của \[{}_2^4{\rm{He}}\] là \[4\;{\rm{g/mol}}{\rm{.}}\] Số Avogadro \[{N_A} = 6,02 \cdot {10^{23}}\;{\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}.\]
Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] tỏa năng lượng.
Năng lượng tỏa ra trong một ngày là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\]
Số hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\]có trong khối lượng trên là \[6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.
Lấy 1 năm bằng \[365,25\] ngày. Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\] vào khoảng \[160,5\]triệu năm.
Câu hỏi trong đề: Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 5 !!
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án: Đ–S–Đ–S
a) Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] tỏa năng lượng.
Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] là phản ứng nhiệt hạch nên tỏa năng lượng.
Chọn ĐÚNG.
b) Năng lượng tỏa ra trong một ngày là \[5,3 \cdot {10^{30}}{\rm{ W}}{\rm{.}}\]
Theo đề bài công suất trung bình là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\]
Năng lượng tỏa ra trong một ngày là:
\[W = P \cdot t = 5,3 \cdot {10^{30}} \cdot 24 \cdot 3600 = 4,5792 \cdot {10^{35}}\;{\rm{J}}\]
Chọn SAI.
c) Số hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\]có trong khối lượng trên là \[6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.
Từ công thức tính số mol: \[n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{m}{M}\] ta suy ra số hạt của \[{}_2^4{\rm{He:}}\]
\[N = \frac{m}{M} \cdot {N_A} = \frac{{4,6 \cdot {{10}^{32}} \cdot 1000}}{4} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.
Chọn ĐÚNG.
d) Lấy 1 năm bằng \[365,25\]ngày. Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\] vào khoảng \[160,5\]triệu năm.
Vì mỗi phản ứng xảy ra cần dùng 3 hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\] và tạo ra \[7,27\;{\rm{MeV}}\], nên năng lượng để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\]là:
\[W = \frac{{6,923 \cdot {{10}^{58}}}}{3} \cdot 7,27 \cdot 1,6 \cdot {10^{ - 13}} = 2,68 \cdot {10^{46}}\;{\rm{J}}{\rm{.}}\]
Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\]là:
\[t = \frac{W}{P} = \frac{{2,68 \cdot {{10}^{46}}}}{{5,3 \cdot {{10}^{30}}}} = 5,06 \cdot {10^{15}}\;{\rm{s}}{\rm{.}}\]
Đổi thời gian sang đơn vị năm:
\[t = \frac{{5,06 \cdot {{10}^{15}}}}{{365,25 \cdot 24 \cdot 3600}} = 160,5\] triệu năm.
Chọn ĐÚNG.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Trả lời: 13,5
Vì chỉ có \[3,75{\rm{ }}\% \] Pu trong có phản ứng phân hạch nên khối nhiên liệu có khối lượng là:
\[m = 3,75\% \cdot m'{\rm{ }}\quad \Rightarrow m' = \frac{m}{{3,75\% }} = \frac{{505{\rm{ }}}}{{0,0375}} \approx 13,5 \cdot {10^3}{\rm{ }}g = 13,5{\rm{ }}kg.\]
Lời giải
Trả lời: 97,5
Số phân tử \({}^{{\rm{239}}}{\rm{Pu}}\) có trong \[505{\rm{ }}g\] là \(N = \frac{m}{M}{N_A}\)
Năng lượng toả ra khi phân hạch 505 g \({}^{{\rm{239}}}{\rm{Pu}}\) là: \(E = N \cdot 180,0 \cdot 23\% {\rm{ MeV}}\)
Công suất của phản ứng \(P{\rm{ = }}\frac{E}{t}{\rm{ = }}\frac{{\frac{{{\rm{505}}}}{{{\rm{239}}}} \cdot {\rm{6,02}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{23}}}} \cdot {\rm{180,0}} \cdot {\rm{1,60}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 13}}}} \cdot {\rm{0,23}}}}{{{\rm{24}} \cdot {\rm{3600}}}}{\rm{ = 97,5}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}}\;{\rm{W = 97,5 MW}}\)
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) 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 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
A. \(180{\rm{ g}}{\rm{.}}\)
B. \(210{\rm{ g}}{\rm{.}}\)
C. \(240{\rm{ g}}{\rm{.}}\)
D. \(270{\rm{ g}}{\rm{.}}\)
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
A. \(p = \mu kT{\rm{.}}\)
B.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
