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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 37.6 - Ex. 56

(a) A energia liberada pela explosão de 1,00   m o l de TNT é 3,40   M J . A massa molar do TNT é 0,227   k g / m o l . Que peso de TNT seria necessário para liberar um energia de 1,80 × 10 14 J (b) Esse peso pode ser carregado em uma mochila ou seria necessário usar um caminhão? (c) Suponha que, na explosão de uma bomba de fissão, 0,080 % de massa físsil seja convertida em energia. Que peso de material físsil seria necessário para liberar uma energia de 1,80 × 10 14 J ? (d) Esse peso pode ser carregado em uma mochila ou seria necessário usar um caminhão?

Passo 1

Vamos usar a ideia de conservação de energia, temos que

E n e r g i a   i n i c i a l = E n e r g i a   f i n a l + Q

Assim podemos escrever as energias a partir da Eq. 37-50

M i c 2 = M f c 2 + Q

Assim primeiro vamos analisar a variação de massa inicial e final, e depois descobrir qual deveria ser a energia necessária para que isso seja possível.

Passo 2

  1. Tomando que a energia liberada seria de Q = 3,40   M J para 1   m o l de TNT e que a massa molar do TNT é 0,227   k g / m o l temos que

    2. 3,40   M J m o l 0,227 k g m o l = 1,50 × 10 7 J / k g

    Desta forma podemos supor a partir de análise combinatória que

    1,80 × 10 14 J 1,50 × 10 7 J k g = 1,20 × 10 7 k g

    Ou seja, para uma energia de 1,80 × 10 14 J deveríamos ter 1,20 × 10 7 k g de TNT

    Passo 3

  2. Se você tiver uma mochila grande e forte o suficiente, além de uma pessoa bem forte, talvez de, mas só talvez.

    3. Passo 4

  3. O problema supõem que 0,08 % da massa seja convertida em energia

    4. 0,08 m c 2 = 1,80 × 10 14 J → m = 2,5   k g

    Ou seja, iriamos precisar de 2,5   k g de matéria

    Passo 5

  4. Acho que agora até eu consigo carregar.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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