Bài 37.21 trang 114 SBT Vật Lí 12


Giải bài 37.21 trang 114 sách bài tập vật lí 12. Năng lượng toàn phần toả ra trong phản ứng.

Đề bài

Hạt nhân rađi phóng xạ \(\alpha .\) Hạt \(\alpha \) bay ra có động năng \(4,78MeV.\) Xác định:

a) Tốc độ của hạt \(\alpha .\)

b) Năng lượng toàn phần tỏa ra trong phản ứng.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính động năng \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

Sử dụng công thức đổi đơn vị:

+ \(1MeV = 1,{6.10^{ - 13}}J\)

+ \(1u = 1,{66055.10^{ - 27}}kg\)

Sử dụng bảo toàn động lượng

Sử dụng công thức tính năng lượng toàn phần tỏa ra trong phản ứng: \(Q = {{\rm{W}}_{{d_{sau}}}} - {{\rm{W}}_{{d_{truoc}}}}\)

Lời giải chi tiết

+ Ta có động năng \(\alpha \):

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_d}_\alpha  = \dfrac{1}{2}{m_\alpha }{v_\alpha }^2\\ \Rightarrow {v_\alpha } = \sqrt {\dfrac{{2{{\rm{W}}_{d\alpha }}}}{{{m_\alpha }}}}  \\= \sqrt {\dfrac{{2.4,78.1,{{6.10}^{ - 13}}}}{{4.1,{{66055.10}^{ - 27}}}}}  = 1,{5.10^7}m/s\end{array}\)

+ Phương trình phản ứng hạt nhân: \(_{88}^{226}Ra \to _{86}^{222}Rn + \alpha \)

Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow {{p_{Rn}}}  + \overrightarrow {{p_\alpha }}  = \overrightarrow {{p_{Ra}}}  = \overrightarrow 0 \)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \overrightarrow {{p_{Rn}}}  =  - \overrightarrow {{p_\alpha }} \\ \Leftrightarrow {\left( {\overrightarrow {{p_{Rn}}} } \right)^2} = {\left( { - \overrightarrow {{p_\alpha }} } \right)^2}\\ \Leftrightarrow 2{m_{Rn}}.{{\rm{W}}_{{d_{Rn}}}} = 2{m_\alpha }.{{\rm{W}}_{{d_\alpha }}}\\ \Rightarrow \dfrac{{{{\rm{W}}_{{d_{Rn}}}}}}{{{{\rm{W}}_{{d_\alpha }}}}} = \dfrac{{{m_\alpha }}}{{{m_{Rn}}}}\\ \Rightarrow {{\rm{W}}_{{d_{Rn}}}} = \dfrac{{{m_\alpha }}}{{{m_{Rn}}}}{\rm{.}}{{\rm{W}}_{{d_\alpha }}} \\= \dfrac{4}{{222}}.4,78 = 0,086MeV\end{array}\)

Năng lượng toàn phần tỏa ra trong phản ứng:

 \(\begin{array}{l}Q = {{\rm{W}}_{{d_{sau}}}} - {{\rm{W}}_{{d_{truoc}}}}\\ = 4,78 + 0,086 - 0 = 4,866MeV\end{array}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

>> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD