Вопрос школьника
Найти энергию Q, выделяющуюся при реакциях:
а) 21H + 31He → 11H + 42He ;
б) 63Li + 21H → 42He + 42He ;
в) 63Li + 11H → 32He + 42He.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу Эйнштейна: E = mc², где E — энергия, выделяющаяся при реакции, m — масса, претерпевшая изменение, c — скорость света.
а) Начнем с расчета массы, претерпевшей изменение. Суммарная масса реагентов равна массе продуктов:
21H + 31He = 11H + 42He
21 + 31 = 11 + 42
52 = 52
Таким образом, масса, претерпевшая изменение, равна нулю. Следовательно, энергия, выделяющаяся при реакции, также равна нулю.
б) Аналогично, найдем массу, претерпевшую изменение:
63Li + 21H = 42He + 42He
63 + 21 = 84
84 = 84
Масса, претерпевшая изменение, равна 63 + 21 — 84 = 0. Таким образом, энергия, выделяющаяся при реакции, также равна нулю.
в) Найдем массу, претерпевшую изменение:
63Li + 11H = 32He + 42He
63 + 11 = 32 + 42
74 = 74
Масса, претерпевшая изменение, равна 63 + 11 — 32 — 42 = — 0. Так как масса не может быть отрицательной, то мы делаем вывод, что реакция не может произойти самопроизвольно. Для ее осуществления необходимо затратить энергию, равную модулю изменения массы, умноженному на квадрат скорости света:
E = |-0| * c² = 0
Таким образом, энергия, необходимая для осуществления реакции, равна нулю.
