Упосудині об'ємом 2 дм3 знаходиться 0.01 кг кисню під тиском 90440 па. знайти середню квадратичну швидкість молекул кисню, кількість молекул у посудині , масу однієї молекули кисню. , нужно .
Дефе́кт ма́ссы (англ. mass excess) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида (зарубежная номенклатура). Советская номенклатура: дефект массы в случае атома — разность между массой покоя ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа.[1][1] В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess). В атомной физике избыток массы как правило выражается[2] в а. е. м. или в электронвольтах. В связи с различием между советской и зарубежной номенклатурами понятие дефекта масс не является однозначно определённым.
Обозначается обычно как {\displaystyle {\Delta }m}{\displaystyle {\Delta }m}.
где {\displaystyle m_{p}}m_{p} — масса протона, {\displaystyle m_{n}}m_n — масса нейтрона, {\displaystyle m_{nuc}}m_{{nuc}} — масса ядра, {\displaystyle Z}Z — количество протонов (атомный номер), {\displaystyle N}N — количество нейтронов. Поскольку масса ядра атома всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов ({\displaystyle m_{nuc}<[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]}{\displaystyle m_{nuc}<[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]}), величина {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} всегда положительная.
Удельная энергия связи в зависимости от атомного номера
Массы протона и нейтрона являются справочными величинами.
Сам дефект массы в своём родеЗная численную величину дефекта масс {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} и связь массы с энергией {\displaystyle E=mc^{2}}E=mc^{2}, можно перейти к новой значимой величине {\displaystyle E_{\text{св}}}{\displaystyle E_{\text{св}}}, называемой энергии связи атома (или энергии связи ядра).
{\displaystyle E_{\text{св}}}{\displaystyle E_{\text{св}}} — минимальная энергия, необходимая для того, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Это та же энергия, которая выделяется в виде излучения γ-квантов при образовании данного ядра (следует из закона сохранения энергии).
Итак: согласно соотношению Эйнштейна, энергия связи должна быть равна произведению дефекта массы на скорость света в квадрате:
где {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} — дефект массы, а {\displaystyle c}c — скорость света в вакууме.
Удельная энергия связи Править
Для более точного понимания зависимости величины энергии связи в ядре от количества нуклонов в этом же ядре, так же введено такое понятие как удельная {\displaystyle E_{\text{уд}}}{\displaystyle E_{\text{уд}}} (т. е. средняя) энергия связи — приходящаяся на один нуклон, которая фактически определяет среднюю работу, которую необходимо совершить для удаления одного нуклона из ядра.
График зависимости удельной энергии связи от массового числа ядер атомов элементов периодической системы Д. И. Менделеева, представлен на рисунке выше.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
Дефе́кт ма́ссы (англ. mass excess) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида (зарубежная номенклатура). Советская номенклатура: дефект массы в случае атома — разность между массой покоя ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа.[1][1] В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess). В атомной физике избыток массы как правило выражается[2] в а. е. м. или в электронвольтах. В связи с различием между советской и зарубежной номенклатурами понятие дефекта масс не является однозначно определённым.
Обозначается обычно как {\displaystyle {\Delta }m}{\displaystyle {\Delta }m}.
{\displaystyle \Delta {m}=[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]-m_{nuc},}{\displaystyle \Delta {m}=[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]-m_{nuc},}
где {\displaystyle m_{p}}m_{p} — масса протона, {\displaystyle m_{n}}m_n — масса нейтрона, {\displaystyle m_{nuc}}m_{{nuc}} — масса ядра, {\displaystyle Z}Z — количество протонов (атомный номер), {\displaystyle N}N — количество нейтронов. Поскольку масса ядра атома всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов ({\displaystyle m_{nuc}<[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]}{\displaystyle m_{nuc}<[Z\cdot m_{p}+N\cdot m_{n}]}), величина {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} всегда положительная.
Удельная энергия связи в зависимости от атомного номера
Массы протона и нейтрона являются справочными величинами.
Сам дефект массы в своём родеЗная численную величину дефекта масс {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} и связь массы с энергией {\displaystyle E=mc^{2}}E=mc^{2}, можно перейти к новой значимой величине {\displaystyle E_{\text{св}}}{\displaystyle E_{\text{св}}}, называемой энергии связи атома (или энергии связи ядра).
{\displaystyle E_{\text{св}}}{\displaystyle E_{\text{св}}} — минимальная энергия, необходимая для того, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Это та же энергия, которая выделяется в виде излучения γ-квантов при образовании данного ядра (следует из закона сохранения энергии).
Итак: согласно соотношению Эйнштейна, энергия связи должна быть равна произведению дефекта массы на скорость света в квадрате:
{\displaystyle E_{\text{св}}=\Delta {m}c^{2},}{\displaystyle E_{\text{св}}=\Delta {m}c^{2},}
где {\displaystyle \Delta {m}}\Delta {m} — дефект массы, а {\displaystyle c}c — скорость света в вакууме.
Удельная энергия связи Править
Для более точного понимания зависимости величины энергии связи в ядре от количества нуклонов в этом же ядре, так же введено такое понятие как удельная {\displaystyle E_{\text{уд}}}{\displaystyle E_{\text{уд}}} (т. е. средняя) энергия связи — приходящаяся на один нуклон, которая фактически определяет среднюю работу, которую необходимо совершить для удаления одного нуклона из ядра.
График зависимости удельной энергии связи от массового числа ядер атомов элементов периодической системы Д. И. Менделеева, представлен на рисунке выше.