Fysik

Fusionsprocesser, Vejen til Fysik B2, Opgave 109, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)

06. februar kl. 16:10 af ca10 - Niveau: B-niveau

Opgave 109

Færdiggør for hver af følgende fusionsprocesser reaktionsskemat og beregn Q - værdien. Antag at de anførte nuklider smelter sammen til en kerne.

a)

10          4               

     B  +     He  →        

  5          2                    


Jeg kan se at opgaven er blevet stillet tidligere og mathon har 09. februar 2022 og svaret på spørgsmålet således (Se evt vedhæftede fil Opgaveteksten - 123, facitlisten - 208 og svar)

10          4                14

     B  +     He   →          N   +  Energi

  5          2                  7

Mit forsøg:

I DATABOGEN fysik Kemi side 221 

B:                               

Z    N     A        m / u

5      5    10      10,012937

He :

Z     N     A        m / u

2      2     4      4,002606

N:

Z     N      A       m / u

7      7    14     14,003074

Der er altså tale om en fusionsproces mellem B (Bor ) og He (Helium) som smelter sammen til en kerne som består af N (Nitrogen) plus noget energi eller får tilført energi.

Bestemme massetilvæksten:

Δm = ( 14,003074 u + ? ) - ( 10,012937 u + 4,002603 u ) 

b)

Her begynder jeg på at færdiggøre reaktionsskemaet:

9              4                 13

   Be   +      He  →            C  +  Energi ?

4              2                   6

I DATABOGEN fysik Kemi side 221

Be:

Z     N     A         m / u

4     5      9        9,012182

He:

Z     N     A          m / u

2      2     4         4,002603    

C)

Her begynder jeg på at færdiggøre reaktionsskemaet:

7            1                8  

   Li   +     H   →           Be    +    Energi ?

3            1                4

C: 

Z     N      A       m / u 

6      7     13     13,003354  

H:

Z     N       A            m / u

1      0       1           1,007825

Be:

Z       N      A             M / u

4        4       8           8,005305

Mit spørgsmålet er, hvilket symbol eller tal skal der står i reaktionsskemaet der hvor der står Energi for at kunne færdiggøre reaktionsskemaet og derefter bestemme massetilvækst for at kunne beregne Q - værdien ?

På forhånd tak

Vedhæftet fil: Opgave 109 Fusion.png

Brugbart svar (1)

Svar #1
06. februar kl. 17:41 af mathon

\small \small \begin{array}{llllllll} \textbf{Hvad med:}\\&\textbf{a)}&& _{\; \; 5}^{10}\textrm{B}\;+\;_{2}^{4}\textrm{He}\;\longrightarrow \;_{\; \; 7}^{14}\textrm{N}\;+\;Q\\\\&&& Q=c^2\cdot \left ((10.012937+4.002606-14.003074)\;\mathrm{u} \right )=\\\\&&& c^2\cdot \left ( 0.012469\;\mathrm{u} \right )=0.012469\cdot \left ( 9.315\;\mathrm{MeV} \right ) =0.116\;\mathrm{MeV} \end{}


Svar #2
06. februar kl. 18:32 af ca10

Tak fro svaret.

jeg ser nærmere på det.


Brugbart svar (1)

Svar #3
07. februar kl. 09:46 af mathon

             \small \Delta m=1\;\mathrm{u}\not\equiv 9.315\;\mathrm{MeV}


Svar #4
07. februar kl. 10:08 af ca10

Tak for svaret

Jeg ser nærmere på Svar # 2, mathon for din løsning er 0,116 Mev

for ifølge facitlisten er facit 11 MeV.

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #5
07. februar kl. 11:18 af mathon

Korrektion:

\small \small \small \begin{array}{llllllll} \textbf{Hvad med:}\\&\textbf{a)}&& _{\; \; 5}^{10}\textrm{B}\;+\;_{2}^{4}\textrm{He}\;\longrightarrow \;_{\; \; 7}^{14}\textrm{N}\;+\;Q\\\\&&& Q=c^2\cdot \left ((10.012937+4.002606-14.003074)\;\mathrm{u} \right )=\\\\&&& c^2\cdot \left ( 0.012469\;\mathrm{u} \right )=0.012469\cdot \left ( 931.494\;\mathrm{MeV} \right ) =11.6148\;\mathrm{MeV} \end{}

..............
              \small \small \Delta m=1\;\mathrm{u}\not\equiv 931.494\;\mathrm{MeV}


Svar #6
07. februar kl. 15:44 af ca10

Til Svar #5 mathon

Jeg prøver igen:

a) Bestemmer reaktionsskema og Q - værdien

10          4                14

     B  +     He   →          N   +  Q

  5          2                  7

I DATABOGEN fysik Kemi side 221 

B:                               

Z    N     A        m / u

5      5    10      10,012937

He :

Z     N     A        m / u

2      2     4      4,002606

N:

Z     N      A       m / u

7      7    14     14,003074

Q =  c2 = ((10,012937 + 4,002606 - 14,003074) u ) =

    =  c2 • ( 0,012469u ) = 0,012469 • ( 931,494 MeV ) = 11,61479 MeV ≈ 11,6 MeV

I facitlisten står der 11 MeV, jeg tror der er tale om en trykfejl.

Det færdiggjorte reaktionsskema

10          4                14

     B  +     He   →          N   +  16 MeV

  5          2                  7

b)

Bestemmer reaktionsskema og Q - værdien

9              4                 13

   Be   +      He  →            C  +  10,6 MeV

4              2                   6

I DATABOGEN fysik Kemi side 221

Be:

Z     N     A         m / u

4     5      9        9,012182

He:

Z     N     A          m / u

2      2     4         4,002603  

C:

Z     N      A        m / u

6      7     13      13,003355

Z     N      A        m / u

Q =  c2 • (( 9,012182 + 4,002603 - 13,03355 )u )

    = c 2 • ( 0,011430430u) = 0,011430430 • ( 931,494 MeV ) = 10,6473 MeV ≈ 10,6 MeV

I facitlisten står der 10,6 MeV så derfor tror jeg der er en fejl i deres svar til a.

Der mangler formodentlig decimaltallet 0,6 i facit 11 MeV. så facit istdet for skal være 11,6 MeV

C) 

Bestemmer reaktionsskema og Q - værdien

7            1                8  

   Li   +     H   →           Be    +  17,3 MeV

3            1                4

C: 

Z     N      A       m / u 

6      7     13    7,01600455

H:

Z     N       A            m / u

1      0       1           1,007825

Be:

Z       N      A             M / u

4        4       8           8,005305

Q =  c• (( 7,01600455 + 1,007825 - 8,005305 ) u )

    =  c2 • ( 0,01855455 ) =  0,01855455  • ( 931,494 MeV ) = 17,2834 MeV ≈ 17,3 MeV

I facitlisten står der 18,1 MeV spørgsmålet er, om der er tale om trykfejl eller det er mig der har regnet forkert?

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #7
07. februar kl. 19:17 af mathon

  =  c2 • ( 0,01855455 u) =  0,01855455  • ( 931,494 MeV ) = 17,2834 MeV ≈ 17,3 MeV (forkert i facitliste)


Svar #8
07. februar kl. 19:46 af ca10

Tak for svaret

Jeg fortsætter med at prøve at løse de næste opgaver som en del vanskelige ud.

Tak for hjælpen.


Brugbart svar (1)

Svar #9
15. februar kl. 10:29 af mathon

mindre rettelse:
                                           \small \small \small \Delta m=1\;\mathrm{u}\equiv 931.494\;\mathrm{MeV}


Svar #10
15. februar kl. 12:47 af ca10

Tak for svaret

Til Svar #9 mathon

Du skriver:

Δm = 1 u ≡ 931. 494 MeV

I Vejen til Fysik B2 side 111 står der følgende:

Omregningen fra massetilvæksten i u til - værdien i MeV kan forenkles, idet 1 u svarer til energien 931,5 MeV:

1 u • c2 = 1,660 • 10-27 kg • c2 = 1,492 • 10-10 J = 931,5 Mev

Mit spørgsmål er, at 1 u svarer til energien 931,5 MeV er vel ikke det samme som at 1 u = 931,5 Mev, men at der foregår en omregning fra massetilvæksten Δm målt i u til at bestemme Q - værdien. For hvis 1 u er lig med 9,1,5 Mev, ( 1 u = 931,5 Mev ), men at udtrykket   ≡  vel betyder svarer til og ikke er lig med ?

For i såfald skulle der stå 1 u = 931,5 MeV og ikke at 1 u skal mulipliceres med c2 som der står i ligningen: 

1 u • c2 = 1,660 • 10-27 kg • c2 = 1,492 • 10-10 J = 931,5 Mev

som så omregnes til J (Joule).som så omregnes til MeV.

Det er envidere besynderlig at i Vejen til Fysik B2 står der ikke noget om hvor stor 1 j er.

Hvis man gør følgende :

1,492 • 10-10 J = 931,5 MeV                                 ( M   Mega 106 )

J = 931,5 • 10/ 1,492 • 10-10 = 6,243297587 • 1018 .

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #11
17. februar kl. 10:21 af mathon

1 J = 6.24151·1018 eV = 6.24151·1012 MeV


Svar #12
17. februar kl. 11:05 af ca10

Tak for svaret


Skriv et svar til: Fusionsprocesser, Vejen til Fysik B2, Opgave 109, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.