Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết (hay, chi tiết)



Bài viết Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết.

Cách tính Độ hụt khối, Năng lượng liên kết (hay, chi tiết)

1. Phương pháp

Quảng cáo

Cho khối lượng m hoặc số mol của hạt nhân Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án . Tìm số hạt p, n có trong mẫu hạt nhân đó .

∗ Nếu có khối lượng m suy ra số hạt hạt nhân X là :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

∗ Số mol: . Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Hằng Số Avôgađrô: NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol

∗ Nếu có số mol suy ra số hạt hạt nhân X là : N = n.NA (hạt).

    + Khi đó: 1 hạt hạt nhân X có Z hạt proton và (A – Z ) hạt hạt notron.

⇒ Trong N hạt hạt nhân X có : N.Z hạt proton và (A-Z) N hạt notron.

2. Ví dụ

Quảng cáo

Ví dụ 1: Khối lượng nguyên tử của rađi Ra226 là m = 226,0254u.

a) Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi?

b) Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi, khối lượng 1 hạt nhân, 1 mol hạt nhân Rađi?

c) Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức r = ro.A1/3, với ro = 1,4.10-15 m, A là số khối.

d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng, biết mP = 1,007276u, mn = 1,008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931 MeV/c2 .

Lời giải:

a) Rađi hạt nhân có 88 prôton, N = 226 – 88 = 138 nơtron

b) m = 226,0254u. 1,66055.10-27 = 375,7.10-27 kg

Khối lượng một mol : mmol = m.NA = 375,7.10-27. 6,022.1023 = 226,17.10-3 kg = 226,17 g

Khối lượng một hạt nhân : mHN = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10-25kg

Khối lượng 1mol hạt nhân : mmolHN = mNH.NA = 0,22589kg

c) Thể tích hạt nhân: V = 4πr3/3 = 4πro3A/ 3 .

Khối lượng riêng của hạt nhân:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân

ΔE = Δmc2 = {ZmP + (A – Z)mN – m}c2 = 1,8107uc2 = 1,8107.931 = 1685 MeV

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Ví dụ 2: Theo thuyết tương đối, một êlectron có động năng bằng một nửa năng lượng nghỉ của nó thì êlectron này chuyển động với tốc độ bằng?

Lời giải:

Quảng cáo
Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Ví dụ 3: Khí clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án hàm lượng 75,5% và Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học clo.

Lời giải:

Ta có: mcl = 34,969u. 75,4% + 36,966u. 24,6% = 35,46u.

Quảng cáo

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Phát biểu nào sau đây là ?

A. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôton.

B. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các nơtron.

C. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôton và các nơtron.

D. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôton, nơtron và electron.

Lời giải:

Đáp án C

Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôton và các nơtron.

Bài 2: Phát biểu nào sau đây là ?

A. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau.

B. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số prôton bằng nhau, số nơtron khác nhau.

C. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôton khác nhau.

D. Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có khối lượng bằng nhau.

Lời giải:

Đáp án B

Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của chúng có cùng số prôton, nhưng khác nhau số nơtron.

Bài 3: Đơn vị nào sau đây không phải là đơn vị khối lượng nguyên tử?

A. Kg;    B. MeV/c;    C. MeV/c2;    D. u

Lời giải:

Đáp án B

Khối lượng nguyên tử được đo bằng các đơn vị: Kg, MeV/c2, u.

Bài 4: Định nghĩa nào sau đây về đơn vị khối lượng nguyên tử u là đúng?

A. u bằng khối lượng của một nguyên tử Hyđrô 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

B. u bằng khối lượng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

C. u bằng 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải khối lượng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

D. u bằng 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải khối lượng của một nguyên tử Cacbon 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

Lời giải:

Đáp án C

Theo định nghĩa về đơn cị khối lượng nguyên tử: u bằng 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải khối lượng của một hạt nhân nguyên tử Cacbon 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

Bài 5: Hạt nhân 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải có cấu tạo gồm:

A. 238p và 92n;    B. 92p và 238n;

C. 238p và 146n;    D. 92p và 146n

Lời giải:

Đáp án D

Hạt nhân 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải có cấu tạo gồm: 92p và 146n.

Bài 6: Phát biểu nào sau đây là ?

A. Năng lượng liên kết là toàn bộ năng lượng của nguyên tử gồm động năng và năng lượng nghỉ.

B. Năng lượng liên kết là năng lượng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.

C. Năng lượng liên kết là năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon.

D. Năng lượng liên kết là năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử.

Lời giải:

Đáp án B

Khối lượng của một hạt nhân được tạo thành từ nhiều nuclôn thì bé hơn tổng khối lượng của các nuclôn, hiệu số Δm gọi là . Sự tạo thành hạt nhân toả năng lượng tương ứng ΔE = Δmc2, gọi là của hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành các nuclôn thì cần tốn một năng lượng bằng ΔE). Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng ΔE/A càng lớn thì càng bền vững. Năng lượng liên kết là năng lượng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân.

Bài 7: Hạt nhân đơteri 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải có khối lượng 2,0136u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết của hạt nhân 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải

A. 0,67MeV;    B. 1,86MeV;

C. 2,02MeV;    D. 2,23MeV

Lời giải:

Đáp án D

Năng lượng liên kết của hạt nhân 25 Bài tập về Độ hụt khối, Năng lượng liên kết có lời giải là:

ΔE = Δm.c2 = (m0 - m)c2 = {[Z.mp + (A - Z)mn] - m}c2 = 2,23MeV.

4. Bài tập bổ sung

Bài 1: Hạt nhân C55142s có năng lượng liên kết riêng bằng 8,3MeV/nuclon. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không bằng 3.108 m/s, điện tích e = 1,6.10-19 C. Độ hụt khối của hạt nhân này bằng

A. 2,095.10-27kg

B. 2,095.10-33kg

C. 1,1786.10-19kg

D. 1,1786.10-13kg

Bài 2: Năng lượng liên kết của các hạt nhân H24e; C55142s; Z4090r và U92235 lần lượt là 28,4 MeV ; 1178 MeV ; 783 MeV và 1786 MeV. Hạt nhân bền vững nhất trong số các hạt nhân này là

A. U92235

B. C55142s

C. Z4090r

D. H24e

Bài 3: Năng lượng liên kết của một hạt nhân

A. có thể có giá trị dương hoặc âm

B. càng lớn thì hạt nhân càng bền vững

C. có thể có giá trị bằng 0

D. tỉ lệ với khố lượng hạt nhân

Bài 4: Khối lượng của nguyên tử nhôm A1327l là 26,9803u. Khối lượng của nguyên tử  là l,007825u, khối lượng của prôtôn là l,00728u và khối lượng của nơtron là 1,00866u. Độ hụt khối của hạt nhân nhôm là

A. 0,242665u.

B. 0,23558u.             

C. 0,23548u.

D. 0,23544u.

Bài 5: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì

A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X.

B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.

C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau.

D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y.

Bài 6: Cho khối lượng của prôtôn, nơtron, hạt nhân L36i lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 6,0135 u. Độ hụt khối của L36i là

A. 0,0345 u.

B. 0,0245 u.

C. 0,0512 u.

D. 0,0412 u.

Bài 7: Hạt nhân C2760o có khối lượng là 59,940u. Biết khối lượng của proton là 1,0073u và khối lượng của notron là 1,0087u; u = 931,5MeV/c2. Năng lượng riêng của hạt nhân C2760o bằng

A. 8,45MeV/nuclon

B. 7,74MeV/nuclon

C. 506,92MeV/nuclon

D. 54,4MeV/nuclon

Bài 8: Người ta dùng photon bắn phá hạt nhân B49e đứng yên. Phản ứng cho ta hạt α và hạt nhân X. Biết động năng của photon là Wđp = 5,45 MeV, của hạt α là Wđα=4 MeV, vận tốc của photon và của hạt α vuông góc nhau. Động năng của hạt X là

A. 2,125 MeV      

B. 7,575 MeV

C. 3,575 MeV      

D. 5,45 MeV

Bài 9: Biết khối lượng hạt nhân C612 là mC = 11,9967u, mα = 4,0015u. Cho 1 uc2 = 931,5MeV. Năng lượng tối thiểu để phân chia hạt nhân C612 thành ba hạt α là

A. 6,27 MeV      

B. 7,26 MeV

C. 8,12 MeV      

D. 9,46 MeV

Bài 10: Biết khối lượng các hạt là: mP = 1,00728u mn = 1,00867u me = 0,000549u. Độ hụt khối của hạt nhân C612 là

A. 12,09 u

B. 0,0159 u

C. 0,604 u

D. 0,0957 u

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official


cau-tao-hat-nhan-nang-luong-lien-ket.jsp


Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên