Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 43.5 - Ex. 40
40. Calcule e compare a energia liberada (a) pela fusão de 1kg de hidrogênio no interior do sol; (b) pela fissão de 1,0kg de U em um reator nuclear.
Passo 1
a)
A gente viu na seção 43-7 que na fusão do hidrogênio são consumidos quatro prótons e é liberado uma energia de . Vamos descobrir quantos conjuntos de 4 prótons precisamos para ter um quilo de hidrogênio:
A massa molar do hidrogênio é de
Então a massa molar de 4 protons é igual a
E sabemos que , então a massa de 4 prótons é igual
Precisamos saber quantos conjuntos de 4 prótons tem em de hidrogênio, então só precisamos dividir
Então temos conjuntos de 4 prótons, se cada um deles libera , só precisamos multiplicar os dois valores para descobrir a quantidade total de energia liberada;
Passo 2
b)
Vamos descobrir quantos núcleos de Urânio tem em 1 kg desse material. Sabemos que sua massa molar é igual a . Como fizemos na letra a) vamos descobrir a massa de um núcleo de Urânio:
Agora vamos descobrir quantos núcleos de Urânio tem em :
Sabemos dos capítulos anteriores que cada núcleo de Urânio libera no processo de fissão. Então a energia total liberada é de:
Ou seja, a energia liberada pela fusão de de Hidrogênio é maior que a energia liberada pela fissão de de Urânio
Resposta
a)
b)