Яка енергія виділяється під час ядерної реакції бомбардування літію частинкою дейтерій з виділенням нейтрона

Дано:                                           Решение:
V=const                                        Q=U+A
M=00,4кг/моль=                            A=0
4*10^-3 кг?моль                            Q=(дельта)U
R=8,31 Дж/К*моль                        3 m
Q-?                                                R(дельта)T                              
                                                      2 M                                                                                                              Q=3*4*8,31*10^-2K                                                                                              ~=1,25*10^6  Дж                                                                        2*4*10^-3                                                                                                        Q~=1246,5 кДж=1,25 МДж

Q - ?

n = 2 моль

T₁ = 293 К

Т₂ = 393 K

Согласно 1-ому закону термодинамики количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:

Q = A + ΔU

 

A = pΔV = nRΔT 

ΔU = (i/2)nRΔT, где i - количество степеней свободы; для идеального газа i=3

 

Q = nRΔT + (3/2)nRΔT = (5/2)nR(T₂ - T₁)

Q = (5/2) * 2 * 8,31 * (393 - 293) = 4155 Дж = 4,155 кДж.

 

Проверка по единицам измерения:

[Дж] = [моль] * [Дж/(моль*К)] * [K] = [Дж]

 

ответ: 4,155 кДж.