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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 43.1 - Ex. 9

  1. Quantos átomos existem em 1 k g de U 235 puro?
  2. Qual seria a energia em joules, liberada pela fissão completa de 1 k g de U 235 ?

    3. Suponha que Q   =   200   M e V

  3. Durante quanto tempo esta energia manteria acesa uma lâmpada de 100 W ?

Passo 1

Olá! Vou ajudar você nessa questão!

Letra a)

A massa de um átomo de urânio é 3,9 × 10 - 25 k g , então se tivermos 1 k g de urânio puro, teremos:

n = 1 k g 3,9 × 10 - 25 k g / á t o m o = 2,56 × 10 24 á t o m o s

Passo 2

Letra b)

Sabemos que a energia liberada em N eventos é   E = N Q , onde Q é a energia liberada em um evento isolado. Temos que Q = 200 × 10 6 e V . E, se temos 1 k g de urânio, então teremos 2,56 × 10 24 eventos, e a energia liberada vai ser:

E = 2,56 × 10 24 . 200 × 10 6 . 1,6 × 10 - 19 = 8,19 × 10 13 J

Beleza até aqui? Vamos pro próximo item então!

Passo 3

Letra c)

O problema pede o tempo que uma lâmpada de 100 W poderia ficar acesa. Bom, sabemos que potência é energia por tempo, e acabamos de calcular a energia, então saca só como é tranquilo determinar o tempo nesse caso:

P = E Δ t

Δ t = E P = 8,19 × 10 13 100 = 8,19 × 10 11 s

Mas para ter uma ideia melhor, vamos passar esse número para anos! 1 a n o = 3,155 × 10 7 s , então o tempo em anos vai ser:

Δ t = 8,19 × 10 11 3,155 × 10 7 = 2,6 × 10 4 a n o s

Resposta

a ) 2,56 × 10 24 á t o m o s

b ) 8,19 × 10 13 J

c ) 2,6 × 10 4 a n o s

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