Otras carreras Ejercicio Física nuclear

[josemiclfa]

Buenas, se me ha planteado el problema de como resolver este ejercicio:


Lo que yo hago es hallar la energía de enalce total con la ecuación de Einstein: $\displaystyle E= \Delta m\cdot c^2$ Siendo $\Delta m = 0.2148u$ y $c= 3\cdot 10^8 m/s$. No sé si estará bien este primer apartado... sigo pensando en él pero no estoy muy confiado porque es la primera vez que veo este tema y no sé muy bien como "atacar" a estos problemas. Gracias.

[Entro]

Re: Ejercicio Física nuclear

Bueno, tendrás que calcular cuantos nucleos tienes en los gramos que te dan y saar la energía total...

[Ulises7]

Re: Ejercicio Física nuclear

Bueno, es lo que te ha dicho Entro, pero más detallado seria así, lo que has hecho está bien, siempre y cuando no te hayas equivocado con las unidades, y una pequeña corrección, utiliza ésta expresión:

$$\Delta E = \Delta m c^2$$

Te dan el defecto de masa por cada reacción y te dan la masa de uranio 235 que se fisionará, por tanto calculas la cantidad de núcleos en ésa masa, lo haces mediante factores de conversión, tienes que utilizar el número másico del uranio para saber cuantos moles tienes y a partir de allí con el número de Avogadro calcular la cantidad de átomos de uranio que tienes, que será la misma cantidad de núcleos, una vez tengas ésto pues lo multiplicas por el defecto de masa de cada reacción ( que antes habrás pasado a kilogramos para obtener la energía en joules ).


Y respecto al segundo apartado te piden la potencia, es decir que tan rápido se realiza un trabajo:

$$P = \dfrac{E}{t}$$

En realidad con el dato que te dan, puedes obtener fácilmente la potencia ( en $W$ ), realizando un factor de conversión, primero lo pasas a reacción por segundo y luego con la energía liberada en cada reacción, en joules, obtienes la potencia.


saludos

[josemiclfa]

Re: Ejercicio Física nuclear

Bueno, lo que hice para el apartado a) es calcular los núcleos:
$\displaystyle n= \frac {m}{N_m} \cdot N_A$

$\displaystyle n= \frac {23'5}{235} \cdot 6.023\cdot 10^{23}= 6'023\cdot 10 ^{23}$

$\displaystyle E= \Delta m\cdot c^2$; $\displaystyle E= (0'2148 \cdot 6'023 \cdot 10^{22}\cdot 1'66) \cdot (3\cdot 10^8)^2= 1'93\cdot 10^12 J$

En el apartado b) me lo ha dicho un amigo pero que no he entendido muy bien, espero que me lo expliquéis:
$10^{20}\cdot 0'2148 u =2'148 \cdot 10^19u$

$\displaystyle E= 2'148 \cdot 10^19u \cdot 931 MeV/u= 2 \cdot 10^{22} MeV$

[Entro]

Re: Ejercicio Física nuclear

El apartado b) es calcular la potencia ¿no?

La potencia es energía por unidad de tiempo ¿no?

Como sabes cuantas reacciones se producen por minuto y puedes calcular la energía de cada reacción, pues ya está todo. Una reacción emite tanta energía, y sabes cuantas reacciones hay por min...