Вёмкостью 0, 1 м ^3 при температуре 0 и давлении 10^5 па содержится 8, 9 * 10^-3 кг газа. определите молярную массу газа. какой это газ?

V=0.1 м3    T=273 K     p=10^5 Па    m=8.9*10^-3 кг   M=?
===
p*V=(m/M)*R*T
M=m*R*T/(p*V)=83.9*10^-3*8.31*273/(10^5*0.1)=2*10^-3 кг/моль (водород)

1. Приступаючи до розв’язання задач з будь-якої теми, спочатку вивчіть

теоретичний матеріал за підручником, розберіться в прикладах розв’язання

типових задач.

2. Уважно прочитайте умову задачі, вникаючи в її зміст. Чітко уявіть

собі фізичне явище, процеси, які відображені умовою задачі.

3. Запишіть коротку умову задачі, вказуючи всі величини з умови

задачі та їх числові значення. Окремо позначте величини, що шукаються в

задачі. Числові значення переведіть в одиниці СІ.

4. Ретельно виконайте креслення, котре пояснює зміст задачі (в тих

випадках, коли це можливо). Є деякі задачі, що розв’язуються графічно, тоді

правильно виконане креслення буде розв’язанням задачі.

5. Згадайте, якому закону підпорядкований фізичний процес і якими

формулами він описується математично. Якщо формул декілька, співставте

величини, що входять у різні формули, із заданими величинами та тими, які

необхідно знайти.

6. На першому етапі розв’язуйте задачу в загальному вигляді, тобто

виводьте формулу, в котрій шукана величина виражена через величини,

задані в умові. Винятки із цього правила вкрай рідкі й бувають у двох

випадках: якщо формула якої-небудь проміжної величини настільки

громіздка, що обчислення цієї величини значно спрощує подальший запис

розв’язання; якщо числовий розв’язок задачі значно простіший, ніж

виведення формули.

Дано:

¹⁶₈O - Кислород

⁴₂He - Гелий

mΔ(⁴₂He) = 0,002604 а.е.м.

mΔ(¹⁶₈O) = -0,005085 а.е.м.

c² = 931,5 МэВ/а.е.м.

Найти:

Eсв.(4α) - ?

1) Запишем сначала уравнение реакций необходимую для разделений ядра ¹⁶₈O на 4 одинаковые частицы:

¹⁶₈O → ⁴₂He + ⁴₂He + ⁴₂He + ⁴₂He ⇒ ¹⁶₈O → 4⁴₂He

2) В этом случаем минимальная энергия на деление равна:

Eсв.(4α) = Eсв.(¹⁶₈O) - 4Eсв.(⁴₂He)

3) Энергий связи мы определим по их формулах:

Eсв.(¹⁶₈O) = Δmc² = (Z×m(прот.) + N×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))с² = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - энергия связи кислорода

Eсв.(⁴₂He) = Δmc² = (Z×m(прот.) + N×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))с² = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² - энергия связи гелия

4) Теперь подставим формулы из ( 3) ) во ( 2) ) с учетом значений Z и A для обоих ядер:

Eсв.(4α) = (Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(Z×m(прот.) + (A-Z)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + (16-8)×m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(2×m(прот.) + (4-2)×m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - 4(2m(прот.) + 2m(нейт.) - mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O))c² - (8m(прот.) + 8m(нейт.) - 4mΔ(⁴₂He))c² = (8m(прот.) + 8m(нейт.) - mΔ(¹⁶₈O) - 8m(прот.) - 8m(нейт.) + 4mΔ(⁴₂He))c² = (-mΔ(¹⁶₈O) + 4mΔ(⁴₂He))c² ⇒ Eсв.(4α) = (-mΔ(¹⁶₈O) + 4mΔ(⁴₂He))c²

5) Далее мы решаем его нахождение:

Eсв.(4α) = (-(-0,005085 а.е.м.) + 4×0,002604 а.е.м.)×931,5 МэВ/а.е.м. = (0,005085 а.е.м. + 0,010416 а.е.м.)×931,5 МэВ/а.е.м. = 0,015501 а.е.м. × 931,5 МэВ/а.е.м. ≈ 14,439 МэВ ≈ 14,4 МэВ

ответ: надо приложить энергию Е большую или равную энергию связи Eсв.(4а), тоесть E>=Eсв.(4а) = 14,4 МэВ