Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hydrogen thành hạt nhân \[{}_2^4{\rm{He}}\] thì ngôi sao lúc này chỉ có \[{}_2^4{\rm{He}}\] với khối lượng \[4,6 \cdot {10^{32}}\;{\

24/28

Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hydrogen thành

hạt nhân \[{}_2^4{\rm{He}}\] thì ngôi sao lúc này chỉ có \[{}_2^4{\rm{He}}\] với khối lượng \[4,6 \cdot {10^{32}}\;{\rm{kg}}\]. Tiếp theo đó, \[{}_2^4{\rm{He}}\] chuyển hóa thành hạt nhân \[{}_6^{12}C\] thông qua quá trình tổng hợp:

\[{}_2^4He + {}_2^4He + {}_2^4He \to {}_6^{12}C + 7,27\;{\rm{MeV}}\]

Coi toàn bộ năng lượng từ quá trình tổng hợp này có công suất trung bình là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\] Cho biết khối lượng mol của \[{}_2^4{\rm{He}}\] là \[4\;{\rm{g/mol}}{\rm{.}}\] Số Avogadro \[{N_A} = 6,02 \cdot {10^{23}}\;{\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}.\]

Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] tỏa năng lượng.

ĐúngSai

Năng lượng tỏa ra trong một ngày là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\]

ĐúngSai

Số hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\]có trong khối lượng trên là \[6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.

ĐúngSai

Lấy 1 năm bằng \[365,25\] ngày. Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\] vào khoảng \[160,5\]triệu năm.

ĐúngSai

Giải thích

Đáp án: Đ–S–Đ–S

a) Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] tỏa năng lượng.

Phản ứng tổng hợp \[{}_2^4{\rm{He}}\] thành \[{}_6^{12}C\] là phản ứng nhiệt hạch nên tỏa năng lượng.

Chọn ĐÚNG.

b) Năng lượng tỏa ra trong một ngày là \[5,3 \cdot {10^{30}}{\rm{ W}}{\rm{.}}\]

Theo đề bài công suất trung bình là \[5,3 \cdot {10^{30}}\;{\rm{W}}{\rm{.}}\]

Năng lượng tỏa ra trong một ngày là:

\[W = P \cdot t = 5,3 \cdot {10^{30}} \cdot 24 \cdot 3600 = 4,5792 \cdot {10^{35}}\;{\rm{J}}\]

Chọn SAI.

c) Số hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\]có trong khối lượng trên là \[6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.

Từ công thức tính số mol: \[n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{m}{M}\] ta suy ra số hạt của \[{}_2^4{\rm{He:}}\]

\[N = \frac{m}{M} \cdot {N_A} = \frac{{4,6 \cdot {{10}^{32}} \cdot 1000}}{4} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 6,923 \cdot {10^{58}}\]hạt.

Chọn ĐÚNG.

d) Lấy 1 năm bằng \[365,25\]ngày. Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\] vào khoảng \[160,5\]triệu năm.

Vì mỗi phản ứng xảy ra cần dùng 3 hạt \[{}_2^4{\rm{He}}\] và tạo ra \[7,27\;{\rm{MeV}}\], nên năng lượng để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\] ở ngôi sao này thành \[{}_6^{12}C\]là:

\[W = \frac{{6,923 \cdot {{10}^{58}}}}{3} \cdot 7,27 \cdot 1,6 \cdot {10^{ - 13}} = 2,68 \cdot {10^{46}}\;{\rm{J}}{\rm{.}}\]

Thời gian để chuyển hóa hết \[{}_2^4{\rm{He}}\]là:

\[t = \frac{W}{P} = \frac{{2,68 \cdot {{10}^{46}}}}{{5,3 \cdot {{10}^{30}}}} = 5,06 \cdot {10^{15}}\;{\rm{s}}{\rm{.}}\]

Đổi thời gian sang đơn vị năm:

\[t = \frac{{5,06 \cdot {{10}^{15}}}}{{365,25 \cdot 24 \cdot 3600}} = 160,5\] triệu năm.

Chọn ĐÚNG.