Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: 2 1 D + 3 1 T -> 4 2 He +n Biết khối lượng của

Câu hỏi :

Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: 12D+13T24He+n 

Biết khối lượng của các hạt nhân D, T, He lần lượt là mD=2,0136u,mT=3,0160u;mHe=4,0015u; khối lượng của hạt n mn=1,0087u. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của TNT là 4,1kJ/kg 1u=931,4MeVc2 . Năng lượng tỏa ra nếu có 1 kmol He được tạo thành do vụ nổ và năng lượng đó tương đương với lượng thuốc nổ TNT là:


A. 1,74.1028J; 4,245.1024kg    



B. 1,09.1012 kJ; 2,6611 kg



C. 1,09.1028 J; 2,6624kg                                                                   


D. 1,74.1012 kJ; 4,245.1011 kg

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

+ Số nguyên tử chứa trong n (mol) chất: N=n.NA

+ Năng lượng toả ra của phản ứng: ΔE=mtruoc msau c2

+ Nhiệt lượng do m (kg) thuốc nổ TNT toả ra: Q=m.q

Trong đó q (J/kg) là năng suất toả nhiệt.

Giải chi tiết:

Năng lượng toả ra khi tổng hợp nên 1 hạt nhân He là:

ΔE=mD+mTmHemnc2ΔE=(2,0136+3,01604,00151,0087).931,5=18,0711MeV

1kmol He chứa số hạt nhân He là:

N=n.NA=103.6,02.1023=6,02.1026

Năng lượng toả ra khi tổng hợp nên 1kmol He là:

E=N.ΔE=6,02.1026.18,0711=1,09.1028MeV=1,74.1012 kJ

Khối lượng thuốc nổ TNT cần dùng để có năng lượng tương đương là:

m=E4,1=1,7410124,1=4,2451011 kg

Chọn D.

Copyright © 2021 HOCTAP247