Для решения этой задачи, мы будем использовать формулу:
Q = mcΔT
Где Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость (в Дж/(кг • °C)), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
В нашем случае, нам известны следующие значения:
m = 1 кг (масса свинца)
c = 140 Дж/(кг • °C) (удельная теплоемкость свинца)
ΔT = 2 °C (изменение температуры)
Теперь мы можем подставить эти значения в формулу:
Q = (1 кг) * (140 Дж/(кг • °C)) * (2 °C)
Первый этап - упрощение выражения:
Q = 280 Дж/°C
Далее, мы видим, что величина удельной теплоемкости имеет единицу кг/(градус Цельсия), поэтому нам необходимо преобразовать единицы:
1 кг/(градус Цельсия) = 1000 г/(градус Цельсия)
Теперь мы можем выполнить преобразование единиц:
Q = 280 Дж/°C * (1000 г/кг)
Получаем:
Q = 280 000 Дж/°C
Таким образом, для нагревания 1 кг свинца на 2 °C потребуется 280 000 Джоулей теплоты.
Для расчета энергетического выхода реакции, мы можем использовать формулу Эйнштейна E = mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света, которую обычно принимают равной 299,792458 км/с.
Перед тем как перейти к расчетам, необходимо перевести массы атомов в кг. Для этого мы воспользуемся следующим соотношением: 1 а. е. м. = 1,66053906660 x 10^(-27) кг.
Масса азота (N) = 14,003074 а. е. м. x 1,66053906660 x 10^(-27) кг/а. е. м. = 2,324175 x 10^(-25) кг
Масса кислорода (O) = 16,99139 а. е. м. x 1,66053906660 x 10^(-27) кг/а. е. м. = 2,8229514 x 10^(-25) кг
Масса гелия (He) = 4,002603 а. е. м. x 1,66053906660 x 10^(-27) кг/а. е. м. = 6,646476 x 10^(-27) кг
Масса водорода (H) = 1,007825 а. е. м. x 1,66053906660 x 10^(-27) кг/а. е. м. = 1,6735327 x 10^(-27) кг
Теперь, когда у нас есть массы всех частиц, мы можем приступить к расчету энергетического выхода реакции. Предположим, что в реакции протекает следующая схема:
(^1Н)^2Н + (^7N)^14О -> (^8O)^15H + (^4He)^2Н
Для расчета массы реагентов и продуктов реакции, нужно сложить массы всех частичек.
Масса реагентов: (2,324175 x 10^(-25) кг) + (2,8229514 x 10^(-25) кг) = 5,1721264 x 10^(-25) кг
Масса продуктов: (1,6735327 x 10^(-27) кг) + (6,646476 x 10^(-27) кг) = 8,3200087 x 10^(-27) кг
Теперь, мы можем рассчитать разницу масс реагентов и продуктов:
Разница масс = Масса реагентов - Масса продуктов
= 5,1721264 x 10^(-25) кг - 8,3200087 x 10^(-27) кг
= 4,0899256 x 10^(-25) кг
Теперь, подставим полученное значение в формулу Эйнштейна:
E = mc^2
= (4,0899256 x 10^(-25) кг) x (299,792458000 м/с)^2
= 1,09974288 x 10^(-10) Дж
В дальнейшем, мы можем преобразовать энергию из джоулей в МэВ, воспользовавшись соотношением: 1 Дж = 6,242 x 10^18 эВ
Энергетический выход реакции = (1,09974288 x 10^(-10) Дж) x (6,242 x 10^18 эВ/Дж)
≈ 6,86753203216 МэВ
Таким образом, энергетический выход данной реакции составляет примерно 6,87 МэВ (округлено до сотых).
ρ= m/V (плотность=масса/объем)
m= 0.32 г
V= 2.5*1*0.5 = 1.25 см^3
Теперь найдем плотность:
ρ= m/V = 0.32/1.25 = 0.256 г/см^3
Или в СИ:
ρ= 256 кг/м^3
Объяснение: Все объяснила выше)))