Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 44.Exercícios - Ex. 8
As equações () e () descrevem duas reações nucleares envolvendo nêutrons.
- Essas reações são exoenergéticas ou endoenergéticas?
- Quanta energia é liberada (ou absorvida) em cada uma delas?
- Cada uma dessas duas reações apresenta uma energia cinética limite? (Consulte tabela ).
Passo 1
Olá, tudo bem? Vou ajudar você nessa aqui! Vamos lá?
Letra a)
Para uma reação ser exoenergética, ou seja, liberar energia, a massa total deve decrescer. Então para cada reação mencionada, devemos fazer o balanceamento de massa e verificar se houve aumento ou diminuição, certo?
Vamos começar pela reação :
Vou calcular a variação da massa em termos das massas atômicas, que vou tirar da tabela :
A massa inicial é maior que a massa final, portanto há uma diminuição de massa, liberando energia. Concluímos que essa reação é exoenergética.
Agora olhando a reação :
E a variação da massa dessa reação é:
Aqui temos também que a massa inicial é maior que a massa final, portanto há uma diminuição de massa, liberando energia. Concluímos que essa reação também é exoenergética.
Passo 2
Letra b)
A energia liberada na variação de é igual a , então para determinar as energias associadas é só multiplicar esse fator por cada variação de massa.
A energia da reação é:
E a energia da reação é:
Passo 3
Letra c)
As partículas reagentes nas reações da primeira equação têm cargas nucleares positivas e é necessário uma de energia cinética mínima para que os reagentes superem sua repulsão de Coulomb e se aproximem o suficiente para que a reação ocorra.
Já na outra reação, na equação , o nêutron é neutro, portanto não há repulsão de Coulomb e assim não há um limite de energia para esta reação.