9 svar
1508 visningar
Snusmumriken 240
Postad: 15 apr 2022 16:56

Bindningsenergi

Beräkna bindningsenergin hos nukliden Fe med 26 protoner och masstalet 56. Nuklidens massa är 55,9349 u.

 

Jag har försökt använda E=mc^2. 

För m har jag beräknat massan för alla elektroner, neutroner och protoner i kilo. Detta har jag subtraherat med nuklidmassan omvandlat till kg. Massdefekten har jag multiplicerat med ljusets hastighet i kvadrat och får svaret 7,979*10^-11 J, vilket är fel. Det känns som att jag gör fel med enheterna

Ture Online 9875 – Livehjälpare
Postad: 15 apr 2022 17:09 Redigerad: 15 apr 2022 17:09

Det låter som om du tänkt rätt,

Visa hur du räknat så kan vi spåra ev fel du gjort!

(Tips, räkna ut massdefekten i u, och omvandla sen till antingen eV eller J )

1 u  motsvarar 931,5 MeV 

Snusmumriken 240
Postad: 15 apr 2022 17:57

Ändrade lite enheter, men jag får fortfarande fel svar. 

Ture Online 9875 – Livehjälpare
Postad: 15 apr 2022 18:48 Redigerad: 15 apr 2022 18:50

P = 1,00728 u

N = 1,00867 u

e- = 5,456 *10-4

Alltså

26*1,00728 + 30 *1,00867 + 26*5,486*10-4 = 56,4635656 u

Massdefekten  är alltså 

56,4635656-55,9349=0,5287436 u

vilket motsvarar 0,5287436*931,5= 492,5 Mev

Om du vill ha det i J så multiplicera med 0,16021*10-18


Tillägg: 15 apr 2022 21:53

Vilket blir ca 7,9*10-11 J

Varför tycker du det är fel?


Tillägg: 15 apr 2022 21:56

Enligt https://en.wikipedia.org/wiki/Iron-56

så är bindningsenergin 8,8 MeV per nucleon. Eftersom vi har 56 nucleoner så blir det totalt 492,8 MeV vilket ligger nära det vi räknat ut!

Snusmumriken 240
Postad: 15 apr 2022 23:30

Okej, så när man räknar bindningsenergi räcker det med att beräkna massdefekten. Man behöver alltså inte använda sig av E=mc^2?

Ture Online 9875 – Livehjälpare
Postad: 16 apr 2022 08:54

Man börjar med att räkna ut massdefekten (i u eller kg), sen omvandlar man till energi genom mc2

Det du redovisade i första inlägget som du skrev var fel svar. Var rätt men uttryckt i en i sammanhanget ovanlig enhet.

När man räknar kärnfysik använder man med vanligen massenheten u istället för kg och energienheten eV istället för J eftersom siffrorna blir mer lätthanterliga då.

När jag påstår att 1 u motsvarar 931,5 eV så beror det på att 

1 u = 1,6603*10-27 kg

och att 1 J = 6,2418*1018 eV

med E = mc2 får vi 

1 u motsvarar 1,6603*2,9979252*6,2418*10-27+16+18 = 93,14 *107 eV eller 931,4 MeV

Snusmumriken 240
Postad: 18 apr 2022 01:23 Redigerad: 18 apr 2022 01:38

Rätt svar ska vara 492,3 MeV enligt facit, vilket verkar vara det svar vi får när vi beräknar massdefekten. Jag blir förvirrad av detta eftersom jag här inte har använt mig av formeln E=mc^2 än för att få fram bindningsenergin hos nukliden. 

 

PS. förstod nu att massdefekten inte anges i enheten MeV.  Blir mest förvirrad kring varför man inte multiplicerar med c^2

Ture Online 9875 – Livehjälpare
Postad: 18 apr 2022 09:22

Vi multiplicerar med c^2!

E = mc2 är det samband som gäller mellan massa och energi. Vi börjar med att räkna ut massdefekten. Sen räknar vi ut vilken energi det motsvarar.
Det nya och det som jag tror förvirrar dig är de enheter man använder i kärnfysiken. Det går att använda kg och J, det blir aldrig fel, men det är lite opraktiskt. Om vi använder u för massa och eV för energi blir det lättare. 

c^2 är "gömt" i 931,5 som vi multiplicerar massan (i u) med för att få energin i eV som jag visade i sita raden i inlägg #6

Jämför med det du fick i ditt första inlägg:

7,979*10^-11 J vilket omvandlat till eV blir 7,979*10^-11 *6,2418*1018 = 49,8 *10^7 eV = 498 MeV.

Snusmumriken 240
Postad: 18 apr 2022 12:53

Jahaa, okej, tack! Man ska alltså alltid multiplicera massdefekten med 931,5 som motsvarar c^2 när man beräknar bindningsenergi. 

Smaragdalena Online 78386 – Lärare
Postad: 18 apr 2022 13:26
Snusmumriken skrev:

Jahaa, okej, tack! Man ska alltså alltid multiplicera massdefekten med 931,5 som motsvarar c^2 när man beräknar bindningsenergi. 

Ja, om du har alla massor i enheten u och vill ha svaret i enheten eV, inte annars.

Svara Avbryt
Close