Contente
Uma unidade de massa atômica, ou amu, é um décimo segundo da massa de um átomo não ligado de carbono-12 e costumava expressar a massa de partículas atômicas e subatômicas. O joule é a unidade de energia no Sistema Internacional de Unidades. A compreensão da relação entre a energia de ligação e o defeito de massa na equação da teoria da relatividade de Albert Einsteins esclarece o processo de conversão de amu em joules. Na equação, o defeito de massa é a massa “desaparecida” dos prótons e nêutrons que é convertida em energia que mantém o núcleo unido.
Conversão 1 amu em joule
Lembre-se de que a massa de um núcleo é sempre menor que a soma das massas individuais dos prótons e nêutrons que o compõem. Ao calcular o defeito de massa, use a precisão total das medições de massa, porque a diferença de massa é pequena em comparação com a massa do átomo. Arredondar as massas de átomos e partículas para três ou quatro dígitos significativos antes do cálculo resultará em um defeito de massa calculado de zero.
Converta a unidade de massa atômica (amu) em quilogramas. Lembre-se de que 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.
Anote a fórmula de Einsteins para a energia de ligação "? E ":? E =? M_c ^ 2, onde "c " é a velocidade da luz que é igual a 2,9979_10 ^ 8 m / s; "? m " é o defeito de massa e é igual a 1 amu nesta explicação.
Substitua o valor de 1 amu em quilogramas e o valor da velocidade da luz na equação de Einsteins. Qual é o valor de x na equação ax2 + bx + c = 0?
Use sua calculadora para encontrar? E seguindo a fórmula na Etapa 4.
Esta será sua resposta em kg_m ^ 2 / s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.
Converta 1,4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 / s ^ 2 em joules "J " Sabendo que 1 kg_m ^ 2 / s ^ 2 = 1 J, a resposta será 1 amu = 1,4923933_10 ^ -10 J.
Exemplo de cálculo
Converta o defeito de massa (amu) do lítio-7 em joules "J ". A massa nuclear de lítio-7 é igual a 7,014353 amu. O número de núcleons de lítio é 7 (três prótons e quatro nêutrons).
Procure as massas de prótons e nêutrons (a massa de um próton é de 1,007276 amu, a massa de nêutron é de 1,008665 amu), adicionando-as para obter a massa total: (3_1,007276) + (4_1,008665). O resultado é 7,056488 amu. Agora, para encontrar o defeito de massa, subtraia a massa nuclear da massa total: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.
Converta amu em quilogramas (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) multiplicando 0,042135 por 1,6606_10 ^ -27. O resultado será 0,0699693_10 ^ -27 kg. Usando a fórmula de Einsteins de equivalência massa-energia (? E =? M_c ^ 2) substitua os valores do defeito de massa em quilogramas e o valor da velocidade da luz "c " em metros por segundo para encontrar energia "E ". E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 / s ^ 2. Esta será sua resposta em joules "J ".