Sadržaj
Atomska jedinica mase, ili amu, jedna je dvanaestina mase nevezanog atoma ugljika-12, a koristila se za izražavanje mase atomskih i subatomskih čestica. Joule je jedinica energije u Međunarodnom sustavu jedinica. Razumijevanje odnosa energije vezanja i defekta mase u jednadžbi Alberta Einsteinove teorije relativnosti pojašnjava postupak pretvaranja amu u džoule. U jednadžbi je defekt mase "nestala" masa protona i neutrona koja se pretvara u energiju koja drži jezgro zajedno.
Pretvorba 1 amu u joule
Zapamtite da je masa jezgre uvijek manja od zbroja pojedinačnih masa protona i neutrona koji ga čine. Za proračun oštećenja mase koristite punu točnost mjerenja mase, jer je razlika mase mala u usporedbi s masom atoma. Zaokruživanje mase atoma i čestica na tri ili četiri značajne znamenke prije izračuna rezultirat će izračunatim nedostatkom mase nula.
Pretvorite jedinicu atomske mase (amu) u kilograme. Zapamtite da je 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.
Zapišite Einsteinovu formulu za energiju vezanja "? E ":? E =? M_c ^ 2, gdje je "c " brzina svjetlosti koja je jednaka 2.9979_10 ^ 8 m / s; "? m " je defekt mase i jednak je 1 amu u ovom obrazloženju.
Zamijenite vrijednost 1 amu u kilogramima i vrijednost brzine svjetlosti u Einsteinovoj jednadžbi. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Koristite svoj kalkulator za pronalaženje E slijedeći formulu u koraku 4.
Ovo će biti vaš odgovor u kg_m ^ 2 / s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.
Pretvorite 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 u joules "J " Znajući da je 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, odgovor će biti 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.
Primjer izračuna
Pretvorite masni defekt (amu) litija-7 u džulove "J ". Nuklearna masa litija-7 jednaka je 7.014353 amu. Broj litijevih nukleona je 7 (tri protona i četiri neutrona).
Potražite mase protona i neutrona (masa protona je 1,007276 amu, masa neutrona je 1,008665 amu) zbrajajući ih da biste dobili ukupnu masu: (3_1,007276) + (4_1,008665). Rezultat je 7.056488 amu. Sada, da biste pronašli nedostatak mase, oduzmite nuklearnu masu od ukupne mase: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.
Pretvorite amu u kilograme (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) množeći 0,042135 sa 1,6606_10 ^ -27. Rezultat će biti 0,0699693_10 ^ -27 kg. Koristeći Einsteinovu formulu ekvivalentnosti mase-energije (? E =? M_c ^ 2) supstituirajte vrijednosti defekta mase u kilogramima i vrijednost brzine svjetlosti "c " u metrima u sekundi kako bi pronašli energiju "E ”. E = 0.0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Ovo će biti vaš odgovor u džulima "J ".