Động năng trung bình của chuyển động nhiệt của khí chiếm xấp xỉ bao nhiêu phần trăm so với năng lượng phản ứng tỏa ra? (Coi các hạt nhân là các phân tử khí lí tưởng)

18/40

Trong chuỗi phản ứng prton-proton trong lòng Mặt Trời có hai phản ứng riêng biệt trong đó 4 hạt nhân hydro cuối cùng có thể dẫn đến 1 hạt nhân Heli. Trong chuỗi phản ứng này, phản ứng 12D+ 11H→ 23He+ γ tạo ra bức xạ điện từ gamma. Biết m_p = 1,00728(u); m_D = 2,0135(u); m_He = 3,0149(u). Lấy 1u = 931,5 MeV/c². Giả sử hạt nhân Heli sinh ra trong lõi Mặt Trời chuyển động nhiệt ở nhiệt độ trung bình vào khoảng 13,6.10⁶ (^oC) (nhiệt độ trong lòng Mặt Trời). Động năng trung bình của chuyển động nhiệt của khí 23He chiếm xấp xỉ bao nhiêu phần trăm so với năng lượng phản ứng tỏa ra? (Coi các hạt nhân 23He là các phân tử khí lí tưởng)

1,2%.

0,033%.

0,18%.

0,023%.

Giải thích

Đáp án đúng là B

Năng lượng toả ra: ΔE=Δmc2=(1,00728+2,0135−3,0149)uc2=5,47 MeV=8,76.10−13J

Động năng chuyển động nhiệt:

Wd=32kT=32.1,38.10−23.(13,6.106+273)=2,82.10−16J.

Do đó có tỉ lệ WdΔE=2,82.10−168,76.10−13=0,0003.