Вариант 2, страница 68 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
СР-15. Молекулярная структура вещества. Самостоятельные работы - страница 68.
Вариант 2 (с. 68)
Условие. Вариант 2 (с. 68)
скриншот условия


Вариант 3
1. Чему равен дефект массы ядра атома азота $ _{7}^{14}\text{N} $, имеющего массу 14,0031 а. е. м.?
2. Рассчитайте энергию, выделяющуюся при образовании изотопа бора $ _{5}^{10}\text{B} $ из составляющих его частиц. Масса изотопа бора равна 10,01294 а. е. м.
Решение. Вариант 2 (с. 68)
1. Дано:
Ядро атома азота: $^{14}_{7}N$
Масса ядра азота, $m_{я} = 14,0031$ а. е. м.
Масса протона, $m_{p} \approx 1,00728$ а. е. м.
Масса нейтрона, $m_{n} \approx 1,00866$ а. е. м.
Перевод в систему СИ:
1 а. е. м. $\approx 1,66054 \cdot 10^{-27}$ кг
$m_{я} = 14,0031 \text{ а. е. м.} \cdot 1,66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг/а.е.м.} \approx 2,3252 \cdot 10^{-26} \text{ кг}$
$m_{p} \approx 1,00728 \text{ а. е. м.} \cdot 1,66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг/а.е.м.} \approx 1,6726 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$m_{n} \approx 1,00866 \text{ а. е. м.} \cdot 1,66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг/а.е.м.} \approx 1,6749 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
Найти:
Дефект массы ядра, $\Delta m$ - ?
Решение:
Дефект массы ядра – это разность между суммой масс нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит ядро, и действительной массой ядра. Формула для расчета дефекта массы:
$\Delta m = Z \cdot m_p + N \cdot m_n - m_я$,
где $\text{Z}$ – число протонов, $\text{N}$ – число нейтронов, $m_p$ – масса протона, $m_n$ – масса нейтрона, $m_я$ – масса ядра.
Для ядра азота $^{14}_{7}N$ имеем: число протонов $Z = 7$, массовое число $A = 14$.
Число нейтронов $\text{N}$ вычисляется как разность массового числа и числа протонов: $N = A - Z = 14 - 7 = 7$.
Вычисления удобнее проводить в атомных единицах массы (а. е. м.).
Сначала вычислим суммарную массу всех нуклонов в ядре азота:
$Z \cdot m_p + N \cdot m_n = 7 \cdot 1,00728 \text{ а. е. м.} + 7 \cdot 1,00866 \text{ а. е. м.} = 7,05096 \text{ а. е. м.} + 7,06062 \text{ а. е. м.} = 14,11158 \text{ а. е. м.}$
Теперь найдем дефект массы, вычитая массу ядра из суммарной массы нуклонов:
$\Delta m = 14,11158 \text{ а. е. м.} - 14,0031 \text{ а. е. м.} = 0,10848 \text{ а. е. м.}$
Ответ: дефект массы ядра атома азота $^{14}_{7}N$ равен 0,10848 а. е. м.
2. Дано:
Изотоп бора: $^{10}_{5}B$
Масса изотопа бора, $m_{я} = 10,01294$ а. е. м.
Масса протона, $m_{p} \approx 1,00728$ а. е. м.
Масса нейтрона, $m_{n} \approx 1,00866$ а. е. м.
Энергетический эквивалент 1 а. е. м.: $E_0 \approx 931,5 \text{ МэВ}$
Перевод в систему СИ:
1 а. е. м. $\approx 1,66054 \cdot 10^{-27}$ кг
$m_{я} = 10,01294 \text{ а. е. м.} \cdot 1,66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг/а.е.м.} \approx 1,6627 \cdot 10^{-26} \text{ кг}$
$m_{p} \approx 1,6726 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
$m_{n} \approx 1,6749 \cdot 10^{-27} \text{ кг}$
1 МэВ = $1,602 \cdot 10^{-13}$ Дж
$E_0 \approx 931,5 \text{ МэВ} \approx 931,5 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} \text{ Дж} \approx 1,492 \cdot 10^{-10} \text{ Дж}$
Найти:
Энергия, выделяющаяся при образовании изотопа (энергия связи), $E_{св}$ - ?
Решение:
Энергия, которая выделяется при образовании ядра из составляющих его частиц, называется энергией связи ядра. Она рассчитывается на основе дефекта массы по формуле Эйнштейна:
$E_{св} = \Delta m \cdot c^2$
1. Сначала необходимо найти дефект массы $\Delta m$ для изотопа бора $^{10}_{5}B$.
Формула дефекта массы: $\Delta m = Z \cdot m_p + N \cdot m_n - m_я$.
Для ядра бора $^{10}_{5}B$ имеем: число протонов $Z = 5$, массовое число $A = 10$.
Число нейтронов $N = A - Z = 10 - 5 = 5$.
Вычислим суммарную массу нуклонов в а. е. м.:
$Z \cdot m_p + N \cdot m_n = 5 \cdot 1,00728 \text{ а. е. м.} + 5 \cdot 1,00866 \text{ а. е. м.} = 5,0364 \text{ а. е. м.} + 5,0433 \text{ а. е. м.} = 10,0797 \text{ а. е. м.}$
Теперь найдем дефект массы:
$\Delta m = 10,0797 \text{ а. е. м.} - 10,01294 \text{ а. е. м.} = 0,06676 \text{ а. е. м.}$
2. Далее рассчитаем энергию связи. Удобнее всего использовать известный коэффициент пересчета: 1 а. е. м. эквивалентна 931,5 МэВ энергии.
$E_{св} = \Delta m \cdot 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.}$
$E_{св} = 0,06676 \text{ а. е. м.} \cdot 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} \approx 62,18154 \text{ МэВ}$
Округлим результат до сотых.
$E_{св} \approx 62,18 \text{ МэВ}$
Ответ: энергия, выделяющаяся при образовании изотопа бора $^{10}_{5}B$, равна примерно 62,18 МэВ.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 68 к дидактическим материалам 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 68), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.