NộI Dung
Một đơn vị khối lượng nguyên tử, hay amu, là một phần mười hai khối lượng của một nguyên tử không liên kết của carbon-12, và nó được sử dụng để biểu thị khối lượng của các hạt nguyên tử và hạ nguyên tử. Joule là đơn vị năng lượng trong Hệ thống các đơn vị quốc tế. Sự hiểu biết về mối quan hệ giữa năng lượng liên kết và khiếm khuyết khối lượng trong lý thuyết tương đối của Albert Einsteins làm rõ quá trình chuyển đổi amu thành joules. Trong phương trình, khuyết tật khối lượng là khối lượng biến mất của các hạt proton và neutron được chuyển đổi thành năng lượng giữ các hạt nhân lại với nhau.
Chuyển đổi 1 amu thành joule
Hãy nhớ rằng khối lượng của hạt nhân luôn nhỏ hơn tổng khối lượng riêng của các proton và neutron tạo ra nó. Khi tính toán sai số khối lượng, sử dụng độ chính xác đầy đủ của các phép đo khối lượng, vì chênh lệch khối lượng nhỏ so với khối lượng của nguyên tử. Làm tròn khối lượng của các nguyên tử và hạt thành ba hoặc bốn chữ số có nghĩa trước khi tính toán sẽ dẫn đến sai số khối lượng tính toán bằng không.
Chuyển đổi đơn vị khối lượng nguyên tử (amu) thành kilogam. Hãy nhớ rằng 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.
Viết công thức Einsteins cho năng lượng liên kết "? E " :? E =? M_c ^ 2, trong đó "c " là vận tốc ánh sáng bằng 2,9979_10 ^ 8 m / s; "? M " là khuyết tật khối lượng và bằng 1 amu trong phần giải thích này.
Thay thế giá trị của 1 amu tính bằng kilôgam và giá trị vận tốc ánh sáng trong phương trình Einsteins. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2.
Sử dụng máy tính của bạn để tìm? E bằng cách làm theo công thức trong Bước 4.
Đây sẽ là câu trả lời của bạn trong kg_m ^ 2 / s ^ 2 :? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.
Chuyển đổi 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 thành joules "J " Biết rằng 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, câu trả lời sẽ là 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.
Ví dụ tính toán
Chuyển đổi khuyết tật khối lượng (amu) của lithium-7 thành joules "J ". Khối lượng hạt nhân của lithium-7 bằng 7.014353 amu. Số lượng nucleon lithium là 7 (ba proton và bốn neutron).
Tra cứu khối lượng của proton và neutron (khối lượng của proton là 1.007276 amu, khối lượng neutron là 1.008665 amu) cộng chúng lại với nhau để có tổng khối lượng: (3_1.007276) + (4_1.008665). Kết quả là 7.056488 amu. Bây giờ, để tìm khuyết tật khối lượng, hãy trừ khối lượng hạt nhân khỏi tổng khối lượng: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.
Chuyển đổi amu thành kilôgam (1 amu = 1.6606_10 ^ -27 kg) nhân 0,042135 với 1.6606_10 ^ -27. Kết quả sẽ là 0,0699693_10 ^ -27 kg. Sử dụng công thức Einsteins tương đương năng lượng khối lượng (? E =? M_c ^ 2) thay thế các giá trị khuyết tật khối lượng tính bằng kilôgam và giá trị vận tốc ánh sáng "c " tính bằng mét trên giây để tìm năng lượng "E ". E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Đây sẽ là câu trả lời của bạn trong joules "J ".