一、2g氘和3g氚在全部聚合后释放的能量为多少焦耳
已知氘核质量为2.0136u,中子质量为1.0087u,氚的核质量为3.015u,氦(α粒子)的核质量为4.0026u
1u=1.6605387*10^(-27) Kg
2克氘,是1摩尔氘;3克氚,是1摩尔氚。
核反应方程式:1个氘+1个氚,反应后得 1个氦+1个中子
在1个氘+1个氚反应的过程中,质量亏损是 ∆m=(m氘+m氚)-(m氦+m中)
即 ∆m=(2.0136u+3.015u)-(4.0026u+1.0087u)=0.0173u
∆m=0.0173*1.6605387*10^(-27)千克=2.8727*10^(-29) 千克
由爱因斯坦质能方程 得
上述反应过程中释放的能量是 ∆E=∆m*C^2=2.8727*10^(-29)*(3*10^8)^2=2.585*10^(-12) 焦耳
由于1摩尔氘或氚中,含有的原子核个数是 N=6.02*10^23 个
所以,2g氘和3g氚在全部聚合后释放的能量为
E总=N*∆E=(6.02*10^23)*2.585*10^(-12)=1.556*10^12 焦耳
二、“焓是系统能与环境进行热交换的能量”对吗?为什么?
焓是系统能与环境进行热交换的能量,这句话是错误的。
从定义式中可看出,U是通过热交换的能量,而pV是体积功,所以焓是由两部分组成,不能只说焓是系统能与环境进行热交换的能量。
焓作为体系的状态函数,与变化的途径无关,只要体系的状态定了,焓就有唯一确定的值。焓的引入是通过无非体积功的等压变化引出的。但绝不意味着只有在无非体积功的等压过程才有焓存在,其他情况下就不存在焓。
扩展资料:
焓的变化对化学反应很重要,因为吸收(或者放出的)的热等于内能的变化加上变化时所做的外功。在很多生物体系中,没有做功,因此焓的变化和内能的变化相等。
在分析热机或敞开系统的能量交换时,焓是常用的参数。“焓”概念的引入,大大简化了很多热力过程的计算。
在工程设计中,比焓常与其他热力状态参数,如压力、比熵等组成各种图或表,利用图表的计算设计方法具有广泛的用途。
三、氚与氢原子的基态能量一样吗?
理论上严格来说会有细微差别。但由于万有引力和磁力都远远小于静电力,所以就按一样的计算没有问题。
四、什么是焓?焓与能量有什么区别?有什么关系?
焓和熵一样,都是大学物理课本上的,关于热力学的量,因此,高中的化学老师都对这个概念十分陌生,我也是只记得有这个东西,概念已经淡忘,都是对时间求导得到的物理量,所以你没有必要知道这个,也不可能搞清楚,赶紧把高中各科知识学会,到大学继续深造,就有机会见到焓和熵了