Een atomaire massa-eenheid, of amu, is een twaalfde van de massa van een niet-gebonden atoom van koolstof-12, en deze werd gebruikt om de massa atomaire en subatomaire deeltjes tot expressie te brengen. De joule is de eenheid van energie in het internationale systeem van eenheden. Inzicht in de relatie tussen de bindingsenergie en het massadefect in Albert Einstein's Relativiteitstheorie vergelijking maakt het proces duidelijk van het omzetten van amu in joules. In de vergelijking is het massa-defect de "verdwijnende" massa van de protonen en neutronen die wordt omgezet in energie die de kern bij elkaar houdt.

Conversie van 1 amu in joule

Vergeet niet dat de massa van een kern is altijd minder dan de som van de individuele massa's van de protonen en neutronen die het samenstellen. Gebruik bij het berekenen van het massadefect de volledige nauwkeurigheid van massametingen, omdat het verschil in massa klein is in vergelijking met de massa van het atoom. Het afronden van de massa's van atomen en deeltjes tot drie of vier significante cijfers voorafgaand aan de berekening zal resulteren in een berekend massa defect van nul.

Converteer de atomaire massa-eenheid (amu) in kilogram. Onthoud dat 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.

Schrijf de formule van Einstein voor de bindende energie op \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, waar \\ "c \\" de lichtsnelheid gelijk aan 2.9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" is het massafout en komt overeen met 1 amu in deze uitleg.

Vervang de waarde van 1 amu in kilogram en de waarde van de lichtsnelheid in Einstein's vergelijking. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Gebruik uw rekenmachine om? E te vinden door de formule in stap 4 te volgen.

Dit zal jouw antwoord zijn in kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Converteer 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 aan joules \\ "J \\" Wetende dat 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, is het antwoord 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.

Rekenvoorbeeld

Converteer het massa-defect (amu) van lithium-7 in joules \\ "J \\". De kernmassa van lithium-7 is gelijk aan 7,014353 amu. Het lithium-nucleon-getal is 7 (drie protonen en vier neutronen).

Zoek de massa's van protonen en neutronen op (de massa van een proton is 1.007276 amu, de massa van neutronen is 1.008665 amu) en voeg ze toe aan krijg de totale massa: (3_1.007276) + (4_1.008665). Het resultaat is 7.056488 amu. Om het massa-defect te vinden, trekt u de kernmassa af van de totale massa: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.

Converteer amu in kilogrammen (1 amu = 1.6606_10 ^ -27 kg) vermenigvuldigen 0.042135 met 1.6606_10 ^ -27. Het resultaat is 0.0699693_10 ^ -27 kg. Het gebruik van Einsteins formule van massale energie-equivalentie (? E =? M_c ^ 2) vervangt de waarden van massadefect in kilogram en de waarde van de snelheid van het licht \\ "c \\" in meters per seconde om energie te vinden \\ "E \\". E = 0.0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Dit is je antwoord in joules \\ "J \\".