Une unité de masse atomique, ou amu, est un douzième de la masse d'un atome non lié de carbone-12, et utilisé pour exprimer la masse des particules atomiques et subatomiques. Le joule est l'unité d'énergie dans le Système International d'Unités. La compréhension de la relation entre l'énergie de liaison et le défaut de masse dans l'équation de la théorie de la relativité d'Albert Einstein clarifie le processus de conversion de l'amu en joules. Dans l'équation, le défaut de masse est la masse "disparaissante" des protons et des neutrons qui est convertie en énergie qui maintient le noyau ensemble.

Conversion 1 amu en joule

Rappelez-vous que la masse de un noyau est toujours inférieur à la somme des masses individuelles des protons et des neutrons qui le composent. En calculant le défaut de masse, utilisez la précision totale des mesures de masse, car la différence de masse est faible par rapport à la masse de l'atome. En arrondissant les masses d'atomes et de particules à trois ou quatre chiffres significatifs avant le calcul, on obtient un défaut de masse calculé de zéro.

Convertissez l'unité de masse atomique (amu) en kilogrammes. Rappelez-vous que 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.

Ecrivez la formule d'Einstein pour l'énergie de liaison \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, où \\ "c \\" est le vitesse de la lumière égale à 2.9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" est le défaut de masse et vaut 1 amu dans cette explication.

Substitue la valeur de 1 amu en kilogrammes et la valeur de la vitesse de la lumière dans l'équation d'Einstein. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Utilisez votre calculatrice pour trouver? E en suivant la formule de l'étape 4.

Ceci sera votre réponse en kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Convertir 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 à joules \\ "J \\" Sachant que 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, la réponse sera 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.

Exemple de calcul

Convertir le défaut de masse (amu) du lithium-7 en joules \\ "J \\". La masse nucléaire de lithium-7 est égale à 7.014353 amu. Le nombre de nucléons de lithium est 7 (trois protons et quatre neutrons).

Rechercher les masses de protons et de neutrons (la masse d'un proton est 1,007276 amu, la masse de neutron est 1,008665 amu) en les additionnant obtenir la masse totale: (3_1.007276) + (4_1.008665). Le résultat est 7.056488 amu. Maintenant, pour trouver le défaut de masse, soustraire la masse nucléaire de la masse totale: 7,056488 - 7,014353 = 0,042135 amu.

Convertir amu en kilogrammes (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) multipliant 0,042135 par 1,6606_10 ^ -27. Le résultat sera 0,0699693_10 ^ -27 kg. En utilisant la formule d'Einstein d'équivalence masse-énergie (? E =? M_c ^ 2) substituer les valeurs de défaut de masse en kilogrammes et la valeur de la vitesse de la lumière "c" en mètres par seconde pour trouver l'énergie "E \\ ". E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Ce sera votre réponse en joules \\ "J \\".