Cho phản ứng phân hạch của Urani 235: \(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2_0^1n\). Biết khối lượng các hạt nhân: mU = 234,99u; mMo = 94,88u; mLa = 138,87u; mn = 1,0087u. Hỏi năng lượng tỏa ra khi 1 gam U phân hạch hết sẽ tương đương với năng lượng sinh ra khi đốt cháy bao nhiêu kg xăng? Biết rằng mỗi kg xăng cháy hết tỏa năng lượng 46.106 J.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNăng lượng toả ra khi 1 hạt U phân hạch là:
\(\Delta E = [({m_U} + {m_n}) - ({m_{Mo}} + {m_{La}} + 2{m_n})]{c^2} = (234,99 - 94,88 - 138,87 - 1,0087)u{c^2} = 0,2313.931,5 = 215,5MeV\)
1 (g) U235 chứa: \(N = \frac{m}{A}{N_A} = \frac{1}{{235}}.6,{02.10^{23}} = 2,{56.10^{21}}\) hạt
1 gam U phân hạch hết toả năng lượng: \(E = N.{\rm{\Delta }}E = 5,{52.10^{23}}MeV = 8,{832.10^{10}}J\)
Lượng xăng cần sử dụng là: \(m = \frac{{8,{{832.10}^{10}}}}{{{{46.10}^6}}} = 1920kg\)
Đáp án cần chọn là: D
Đề thi HK2 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022
Trường THPT Lý Tự Trọng