Công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng lớp 12 (hay, chi tiết)
Bài viết Công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng lớp 12 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng từ đó học tốt môn Vật Lí 12.
Công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng lớp 12 (hay, chi tiết)
1. Công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng
Năng lượng liên kết
Năng lượng liên kết hạt nhân là năng lượng tối thiểu để tách một hạt nhân thành các nucleon riêng rẽ hoặc bằng năng lượng toả ra khi các nucleon riêng rẽ kết hợp thành hạt nhân.
+(A–Z)m ̧ −mx]c2
Công thức:
Chú ý: 1amu = 1,66054.10-27 kg = 931,5 MeV/c2 → 1amu.c2 = 931,5 MeV
Năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân X từ các proton và neutron chính là năng lượng liên kết hạt nhân:
Do đó, năng lượng tỏa ra khi tạo thành n hạt nhân X từ các proton và neutron được xác định bằng công thức:
Năng lượng liên kết riêng
Năng lượng liên kết riêng cho biết mức độ bền vững của hạt nhân:
2. Ví dụ minh họa công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng
Ví dụ 1. Nếu 3,6 g một chất được chuyển hóa hoàn toàn thành năng lượng thì năng lượng đó có giá trị là bao nhiêu?
A. 9.1010 kWh.
B. 9.107 kWh.
C. 3,24.1010 kWh.
D. 3,24.107 kWh.
Hướng dẫn
Ta có:
Ví dụ 2. Biết khối lượng của proton; neutron; hạt nhân lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 15,9904 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân xấp xỉ bằng
A. 4,25 MeV.
B. 18,76 MeV.
C. 128,17 MeV.
D. 190,81 Me
Hướng dẫn
Chú ý: Đơn vị khối lượng nguyên tử: lamu=1,66054.10-27 kg =931,5 MeV/c2
Ví dụ 3. Khối lượng của hạt proton, neutron và hạt deuteri lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 2,0136 amu. Năng lượng liên kết của hạt nhân là
A. 2,24 MeV.
B. 3,06 MeV.
C. 1,12 MeV.
D. 4,48 MeV.
Hướng dẫn
Ví dụ 4. Hạt nhân có khối lượng 10,0135 amu. Khối lượng của neutron mn = 1,0087 amu, của proton mp = 1,0073 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là
A. 0,6321 MeV/nucleon.
B. 63,2152 MeV/nucleon.
C. 6,3215 MeV/nucleon.
D. 632,1531 MeV/nucleon.
Hướng dẫn
Ví dụ 5. Biết khối lượng của các hạt a, proton và neutron lần lượt là 4,0015 amu; 1,0073 amu và 1,0087 amu. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 11,2 lít khí He ở điều kiện tiêu chuẩn là
A. 8,55.1024 MeV.
B. 4,71.1025 MeV.
C. 3,41.1025 MeV.
D. 2,11.1027 MeV.
Hướng dẫn
3. Bài tập tự luyện công thức năng lượng liên kết – Năng lượng liên kết riêng
Câu 1. Cho hạt nhân có khối lượng lần lượt là 238,0004 amu. Biết mp=1,0073 amu và mn=1,0087 amu; 1 amu = 931MeV/c2, Na=6,022.1023. Khi tổng hợp được một mol hạt nhân thì năng lượng toả ra
A. 1,084.1027 J.
B. 1,0884.1027 MeV.
C. 1800 MeV.
D. 1,84.1022 MeV.
Hướng dẫn
Câu 2. Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân lần lượt là: 1,0073 amu; 1,0087 amu và 234,041 amu; 15,9904u và luc = 931,5 MeV. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân thì năng lượng liên kết riêng của
A. lớn hơn 1 lượng 0,58 MeV.
B. nhỏ hơn 1 lượng 0,58 MeV.
C. lớn hơn 1 lượng 7,42 MeV.
D. bé hơn 1 lượng 7,42 MeV.
Hướng dẫn
Vậy, năng lượng liên kết của lớn hơn năng lượng liên kết của một lượng:
Câu 3: Các hạt nhân có năng lượng liên kết lần lượt là Thứ tự giảm dần về mức độ bền vững của hạt nhân là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
Từ năng lượng liên kết, ta tính được năng lượng liên kết riêng. Vì năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân nên thứ tự giảm dần về năng lượng liên kết riêng cũng chính là thứ tự giảm dần về mức độ bền vững của hạt nhân.
Câu 4: Cho các hạt nhân sau Sắp xếp các hạt nhân nói trên theo mức độ bền vững tăng dần, biết rằng khối lượng của các hạt nhân nói trên và khối lượng của proton, neutron lần lượt là và
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là C
Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân nói trên lần lượt là:
Suy ra thứ tự tăng dần về mức độ bền vững của hạt nhân là:
Câu 5: Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân , hạt nhân lần lượt là và Nhận xét nào sau đây đúng?
A. Hai hạt nhân này có độ hụt khối bằng nhau.
B. Năng lượng liên kết của lớn hơn năng lượng liên kết của
C. Năng lượng liên kết riêng của nhỏ hơn năng lượng liên kết riêng của
D. Mức độ bền vững của hai hạt nhân và là bằng nhau.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
Độ hụt khối của là:
Độ hụt khối của là:
Vì độ hụt khối của lớn hơn độ hụt khối của nên năng lượng liên kết của cũng lớn hơn năng lượng liên kết của
Câu 6. Hạt α có độ hụt khối 0,0308 amu. Năng lượng liên kết của hạt này bằng
A. 23,52 MeV.
B. 25,72 MeV.
C. 24,72 MeV.
D. 28,70 MeV.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là D
Áp dụng công thức Wlk = Dm.c2
Wlk = 0,0308.931,5 ≈ 28,70 MeV
Câu 7. Nếu năng lượng liên kết của hạt nhân helium là 28,8 MeV thì năng lượng liên kết riêng của nó là
A. 7,20 MeV/nucleon.
B. 14,1 MeV/nucleon.
C. 0,72 MeV/nucleon.
D. 1,4 MeV/nucleon.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là A
Năng lượng liên kết riêng của nucleon.
Câu 8. Một hạt nhân có 8 proton và 9 neutron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này bằng 7,75 MeV/nucleon. Biết mp = 1,0073 amu, mn = 1,0087 amu. Khối lượng của hạt nhân đó bằng bao nhiêu amu?
A. 16,545 amu.
B. 17,138 amu.
C. 16,995 amu.
D. 17,243 amu.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là C
Wlk = A.Wlkr = (8 + 9).7,75 = 131,75 MeV;
mx = (8mp + 9mn) - Dm = 16,996 amu.
Câu 9. Hạt nhân có khối lượng 2,0136 amu. Năng lượng liên kết của nó bằng
A. 1,15 MeV.
B. 4,6 MeV.
C. 3,45 MeV.
D. 2,23 MeV.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là D
Độ hụt khối
Năng lượng liên kết
Câu 10. Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuleleon tương ứng là và với Biết năng lượng liên kết riêng của từng hạt nhân tương ứng là và với Các hạt nhân này được sắp xếp theo thứ tự tính bền vững giảm dần như:
A. Y, X, Z.
B. Y, Z, X.
C. X, Y, Z.
D. Z, X, Y.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là A
Lại có nên Wlkr (Z) < Wlkr (X) < Wlkr (Y).
Câu 11. Cho khối lượng của proton, neutron; lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu; 39,9525 amu; 6,0145 amu và 1 amu = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân thì năng lượng liên kết riêng của hạt nhân
A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV.
B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV.
C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV.
D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.
Hướng dẫn:
Đáp án đúng là B
Độ hụt khối của là:
Năng lượng liên kết riêng của là:
Độ hụt khối của là:
Năng lượng liên kết riêng của là:
Vậy năng lượng liên kết riêng của hạt nhân lớn hơn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân một lượng là 3,42 MeV.
Câu 12. Khối lượng hạt nhân a là ma = 4,0015 amu. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân a là Wlkr = 7,1 MeV. Tính năng lượng được toả ra khi có 1 mol các hạt a được tạo thành từ các hạt nhân proton và neutron.
Hướng dẫn:
Khối lượng của 1 mol hạt là:
Số hạt a trong 1 g chất đó là:
hạt/g.
Khi các hạt neutron và proton riêng rẽ tạo thành hạt a thì có độ hụt khối và toả ra năng lượng đúng bằng năng lượng liên kết của hạt a. Năng lượng liên kết riêng của hạt a là Wa = 7,1 MeV và số khối A = 4, nên năng lượng liên kết là: W = WaA = 4.7,1 = 28,4 MeV.
Năng lượng toả ra cần tìm là: nW = 1,505.1023.28,4 = 42,742.1023 MeV = 68,38.1010 J.
Câu 13. Biết phân hạch một hạt nhân trong lò phản ứng sẽ toả ra năng lượng 200MeV/1 hạt nhân.
a) Tính năng lượng toả ra khi phân hạch 1kg
b) Tính lượng than cần phải đốt để có một nhiệt lượng tương đương. Cho năng suất toả nhiệt của than bằng
Hướng dẫn:
a) Số hạt nhân có trong 1 kg là:
Mỗi hạt nhân tham gia 1 phản ứng phân hạch.
Năng lượng toả ra:
b) Khối lượng than cần sử dụng:
Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 12 sách mới hay, chi tiết khác:
Tủ sách VIETJACK shopee lớp 6-8 (2025):
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Đề thi lớp 1 (các môn học)
- Đề thi lớp 2 (các môn học)
- Đề thi lớp 3 (các môn học)
- Đề thi lớp 4 (các môn học)
- Đề thi lớp 5 (các môn học)
- Đề thi lớp 6 (các môn học)
- Đề thi lớp 7 (các môn học)
- Đề thi lớp 8 (các môn học)
- Đề thi lớp 9 (các môn học)
- Đề thi lớp 10 (các môn học)
- Đề thi lớp 11 (các môn học)
- Đề thi lớp 12 (các môn học)
- Giáo án lớp 1 (các môn học)
- Giáo án lớp 2 (các môn học)
- Giáo án lớp 3 (các môn học)
- Giáo án lớp 4 (các môn học)
- Giáo án lớp 5 (các môn học)
- Giáo án lớp 6 (các môn học)
- Giáo án lớp 7 (các môn học)
- Giáo án lớp 8 (các môn học)
- Giáo án lớp 9 (các môn học)
- Giáo án lớp 10 (các môn học)
- Giáo án lớp 11 (các môn học)
- Giáo án lớp 12 (các môn học)