Tartalom
Az atomtömeg egység vagy amu a kötetlen kötött szén-12 tömegének tizenketted része, és az atom- és szubatomi részecskék tömegének kifejezésére szolgál. A joule az egység a Nemzetközi Egységrendszerben. A kötőenergia és a tömeghiány közötti kapcsolat megértése Albert Einsteins relativitáselmélet-egyenletben tisztázza az amu džaulokká alakításának folyamatát. Az egyenletben a tömeghiány a protonok és a neutronok „eltűnő” tömege, amely energiá alakul át, amely a magot együtt tartja.
1 amu átalakítása joule-ba
Ne feledje, hogy egy atommag tömege mindig kisebb, mint az azt alkotó protonok és neutronok tömege. A tömeghiány kiszámításához használja a tömegmérések teljes pontosságát, mivel a tömegkülönbség az atom tömegéhez viszonyítva kicsi. Az atomok és részecskék tömegének kerekítése három vagy négy számjeggyel a számítás elõtt számított nulla tömeghibát eredményez.
Konvertálja az atomtömeg-egységet (amu) kilogrammba. Ne feledje, hogy 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.
Írja le az Einsteins képletét a "? E " kötési energiához:? E =? M_c ^ 2, ahol "c " a fény sebessége, amely egyenlő: 2,9979_10 ^ 8 m / s; "? m " tömeghiba, és ebben a magyarázatban megegyezik 1 amu-nal.
Helyettesítse az 1 amu értékét kilogrammban és a fénysebesség értékét Einsteins egyenlettel. ? E = 1,66053886_10 ^ -27 kg_ (2,9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Számológépével keresse meg a? E-t a 4. lépésben szereplő képlet alapján.
Ez a válaszod, kg_m ^ 2 / s ^ 2-ban megadva:? E = 1,66053886_10 ^ -27 _8,9874_10 ^ 16 = 1,492393 * 10 ^ -10.
Konvertálja az 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 értékét joule "J " -re, tudva, hogy 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, a válasz 1 amu = 1,4923933_10 ^ -10 J.
Számítási példa
Konvertáljuk a lítium-7 tömeghibáját (amu) joulekké. A lítium-7 nukleáris tömege 7,014353 amu. A lítium nukleonszám 7 (három proton és négy neutron).
Keresse meg a protonok és a neutronok tömegét (a proton tömege 1,007276 amu, a neutron tömege 1,008665 amu) összeadva őket, hogy az össztömeg megkapjon: (3_1.007276) + (4_1.008665). Az eredmény 7.056488 amu. Most, hogy megtudja a tömeghibát, vonja le a nukleáris tömeget a teljes tömegből: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.
Átalakítsuk amu-t kilogrammba (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg), szorozva a 0,042135-et és 1,6606_10 ^ -27-et. Az eredmény 0,0699693_10 ^ -27 kg. Az Einsteins tömeg-energia ekvivalencia képletével (? E =? M_c ^ 2) helyettesítsük a tömeghiány kilogrammban megadott értékét és a "c " fénysebesség értékét méterben / másodpercben az energia meghatározásához "E" ”. E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Ez a válasz a joules "J " -ben.