Một phản ứng hạt nhân có tổng khối lượng trước phản ứng là 8,5000u, tổng khối lượng sau phản ứng là 8,4950u. Biết toàn bộ năng lượng tỏa ra được dùng để đun nóng

23/35

Một phản ứng hạt nhân có tổng khối lượng trước phản ứng là \(8,5000u\), tổng khối lượng sau phản ứng là \(8,4950u\). Biết toàn bộ năng lượng tỏa ra được dùng để đun nóng \(5000{\rm{\;kg}}\) nước. Cho nhiệt dung riêng của nước là \(4200{\rm{\;J/(kg}}{\rm{.K)}}\), \(1u = 931,5{\rm{\;MeV}}/{c^2}\), \(1{\rm{\;MeV}} = 1,6 \times {10^{ - 13}}{\rm{\;J}}\). Các phát biểu sau đúng hay sai?

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng là \(4,6575{\rm{\;MeV}}\).

ĐúngSai

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng xấp xỉ \(7,45 \times {10^{ - 13}}{\rm{\;J}}\).

ĐúngSai

Nếu có \({10^{20}}\) phản ứng xảy ra thì nhiệt lượng thu được đủ làm nóng \(5000{\rm{\;kg}}\) nước thêm \(3,{5^ \circ }C\).

ĐúngSai

Năng lượng tỏa ra tăng khi khối lượng giảm sau phản ứng tăng.

ĐúngSai

Giải thích

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Độ hụt khối: \({\rm{\Delta }}m = 8,5000 - 8,4950 = 0,0050u\).

Năng lượng: \(E = 0,0050 \times 931,5 = 4,6575{\rm{\;MeV}}\).

b) Đúng. Đổi sang Jun: \(E = 4,6575 \times 1,6 \times {10^{ - 13}} \approx 7,45 \times {10^{ - 13}}{\rm{\;J}}\).

c) Đúng. Với \({10^{20}}\)phản ứng: \(Q = {10^{20}} \times 7,45 \times {10^{ - 13}} = 7,45 \times {10^7}{\rm{\;J}}\).

Độ tăng nhiệt độ: \({\rm{\Delta }}T = \frac{Q}{{mc}} = \frac{{7,45 \times {{10}^7}}}{{5000 \times 4200}} \approx 3,{55^ \circ }C\).

Vậy phát biểu đúng phải là xấp xỉ \(3,{5^ \circ }C\), nên phát biểu này thực tế là đúng.

d) Đúng. Theo công thức \(E = {\rm{\Delta }}m{c^2}\), độ giảm khối lượng càng lớn thì năng lượng tỏa ra càng lớn.