Energia de massa e defeito de massa

Energia de massa: definição e explicação.

EU’energia de massa (E_metrô) é a energia associada à massa de um corpo.

Cálculo da energia de massa

expresso na nota fórmula de einstein:

mi = metro c^dois

onde m é a massa do corpo em kg e c a velocidade da luz: C = 3 10⁸Em.

A equação recém-escrita destaca aequivalência entre massa e energiano sentido de que a matéria que aparentemente desaparece no curso de uma reação nuclear é transformada em uma quantidade de energia E._metrô igual a mc^dois.

Falar de equivalência entre massa e energia é afirmar que a matéria nada mais é do que uma das inúmeras formas que a energia assume, ou seja, uma espécie de energia materializada.

O valor da velocidade da luz c é um número extremamente grande (3 10⁸ m/s) e seu quadrado corresponde a um valor enorme que é 9 10^dezesseis.

Isso significa que uma pequena quantidade de matéria pode equivaler a uma quantidade muito grande de energia e vice-versa.

No entanto, a possibilidade de transformar matéria em energia ocorre apenas em casos particulares: a fissão nuclear é um deles.

Graças a esse fenômeno, parte da massa de substâncias radioativas pode ser convertida em energia que pode ser utilizada para fins benéficos, como em usinas nucleares, ou para fins destrutivos massivos, como na explosão de uma bomba atômica.

defeito de massa

Comparando o valor da massa de um núcleo determinado experimentalmente com o valor teórico calculado como a soma das massas dos nêutrons e prótons que o constituem, verifica-se que o valor da massa calculado teoricamente é maior do que o determinado experimentalmente.

A diferença entre os dois valores (defeito de massa) nos permite determinar, através da relação E = m c^doisa quantidade de energia liberada na formação do núcleo considerado.

Este, por definição, é assumido como sendo o valor deenergia nuclear.

Exercício

O valor da massa atômica do isótopo. ²⁰⁰Hg calculado como a soma das massas dos nêutrons e prótons constituintes é 201,6658 amu, enquanto a massa atômica determinada experimentalmente é de apenas 199,9683 amu. Determine o valor da energia nuclear.

Para resolver o exercício, precisamos aplicar a relação:

mi = metro c^dois

onde m é o defeito de massa ou a diferença entre o valor teórico da massa de um núcleo e aquele determinado experimentalmente. Aplica-se:

m = 201,6658 – 199,9683 = 1,6975 uma

que pertencem a:

m = 1,6975 uma (1,6610^-27) kg / u = 2,818 10^-27 kg

Então:

mi = metro c^dois = 2,818 10^-27 (3 10⁸)^dois = 2.536 10^-10 j

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