Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 3050
i

Ис­поль­зуя таб­ли­цу масс атом­ных ядер, вы­чис­ли­те энер­гию, осво­бож­да­ю­щу­ю­ся при син­те­зе 1 кг гелия из изо­то­пов во­до­ро­да  — дей­те­рия и три­тия: _1 в квад­ра­те H плюс _1 в кубе H\to _2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка He плюс _0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка n.

 

Массы атом­ных ядер

Атом­ный номерНа­зва­ние эле­мен­таСим­вол изо­то­паМасса атом­но­го ядра изо­то­па
1 во­до­род _1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка H 1,6726 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 1,00727а. е. м.
1 во­до­род _1 в квад­ра­те H 3,3437 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 2,01355а. е. м.
1 во­до­род _1 в кубе H 5,0075 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 3,01550а. е. м.
2 гелий _2 в кубе He 5,0066 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 3,01493а. е. м.
2 гелий _2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка He 6,6449 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 4,00151а. е. м.
13 алю­ми­ний _13 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 27 пра­вая круг­лая скоб­ка Al 44,7937 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 26,97441а. е. м.
15 фос­фор _15 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 30 пра­вая круг­лая скоб­ка Р 49,7683 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 29,97008а. е. м.
- ней­трон _0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка n 1,6750 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг 1,00866а. е. м.
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для на­хож­де­ния энер­ге­ти­че­ско­го вы­хо­да ядер­ной ре­ак­ции ис­поль­зу­ем фор­му­лу \Delta E= \Delta m c в квад­ра­те . Де­фект массы ядер­ной ре­ак­ции вы­чис­ля­ем по фор­му­ле, ис­поль­зуя дан­ные из таб­ли­цы

\Delta m =m__1 в квад­ра­те H плюс m__1 в кубе H минус m__2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка He минус m_n.

\Delta m = 2,01355 плюс 3,01550 минус 4,00151 минус 1,00866=0,01888а. е. м.

или

\Delta m = левая круг­лая скоб­ка 3,3437 плюс 5,0075 минус 6,6449 минус 1,6750 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг= 3,13 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 29 пра­вая круг­лая скоб­ка кг.

Энер­ге­ти­че­ский выход ядер­ной ре­ак­ции можно рас­счи­тать либо по фор­му­ле, либо с ис­поль­зо­ва­ни­ем пе­ре­вод­но­го ко­эф­фи­ци­ен­та 931,5 МэВ

\Delta E= 0,01888 умно­жить на 931,5МэВ\approx 17,6МэВ

или

\Delta E= 3,13 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 29 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж=2,817 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 12 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж.

Най­дем число N ядер в 1 кг гелия:

N= дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: m_Не конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1кг, зна­ме­на­тель: 6,6449 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг конец дроби \approx 1,5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 26 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Тогда ис­ко­мое ко­ли­че­ство энер­гии, вы­де­ля­ю­щей­ся при син­те­зе

E=\Delta E умно­жить на N\approx 17,6 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 13 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 1,5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 26 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж\approx 4,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж

или

E=\Delta E умно­жить на N\approx 2,817 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 12 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 1,5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 26 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж\approx4,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж.

 

Ответ: 4,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты (под­ста­нов­ка чис­ло­вых дан­ных в ко­неч­ную фор­му­лу), при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (

ИЛИ

)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние, ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не за­черк­ну­ты.

И (

ИЛИ

)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (

ИЛИ

)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Гость 11.05.2013 01:17

по­че­му после на­хож­де­ния кол-ва ядер, мы 17,6 Мэв умно­жа­ем на 1.6*10^-13, а не на 1,6*10^-19?

Алексей

Доб­рый день!

По­то­му что мы пе­ре­во­дим Мэв, а не эВ, там как раз 6 диш­них нулей



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025