Un'unità di massa atomica, o amu, è un dodicesimo della massa di un atomo non legato di carbonio-12, ed era usata per esprimere la massa di particelle atomiche e subatomiche. Il joule è l'unità di energia nel Sistema internazionale di unità. La comprensione della relazione tra l'energia di legame e il difetto di massa nell'equazione della teoria della relatività di Albert Einstein chiarisce il processo di conversione dell'amu in joule. Nell'equazione il difetto di massa è la massa "evanescente" dei protoni e dei neutroni che viene convertita in energia che tiene insieme il nucleo.

Conversione 1 amu in joule

Ricorda che la massa di un nucleo è sempre inferiore alla somma delle singole masse dei protoni e dei neutroni che lo compongono. Nel calcolare il difetto di massa utilizzare la precisione completa delle misurazioni di massa, poiché la differenza di massa è piccola rispetto alla massa dell'atomo. Arrotondare le masse di atomi e particelle a tre o quattro cifre significative prima del calcolo darà come risultato un difetto di massa calcolato pari a zero.

Converti l'unità di massa atomica (amu) in chilogrammi. Ricorda che 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.

Scrivi la formula di Einstein per l'energia di legame \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, dove \\ "c \\" è il velocità della luce pari a 2.9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" è il difetto di massa ed è uguale a 1 amu in questa spiegazione.

Sostituisci il valore di 1 amu in chilogrammi e il valore della velocità della luce nell'equazione di Einstein. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Usa la tua calcolatrice per trovare? E seguendo la formula al punto 4.

Questo sarà la tua risposta in kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Converti 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 in joule \\ "J \\" Sapendo che 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, la risposta sarà 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.

Esempio di calcolo

Converti il ​​difetto di massa (amu) del litio-7 in joule \\ "J \\". La massa nucleare del litio-7 è uguale a 7.014353 amu. Il numero del nucleone di litio è 7 (tre protoni e quattro neutroni).

Guarda le masse di protoni e neutroni (la massa di un protone è 1.007276 amu, la massa di neutroni è 1.008665 amu) sommandoli insieme per ottieni la massa totale: (3_1.007276) + (4_1.008665). Il risultato è 7.056488 amu. Ora, per trovare il difetto di massa, sottrarre la massa nucleare dalla massa totale: 7,056488 - 7,014353 = 0,042135 amu.

Convertire amu in chilogrammi (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) moltiplicando 0,042135 per 1,6606_10 ^ -27. Il risultato sarà 0.0699693_10 ^ -27 kg. Usando la formula di Einstein dell'equivalenza massa-energia (? E =? M_c ^ 2) sostituisci i valori del difetto di massa in chilogrammi e il valore della velocità della luce \\ "c \\" in metri al secondo per trovare l'energia \\ "E \\". E = 0.0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Questa sarà la tua risposta in joules \\ "J \\".