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Enunciado

Química - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 40.1 - Ex. 50

A reação de fusão entre H 2 e H 3 é:

H 3 + H 2 → H e 4 + n + 17,6 M e V

Usando a conservação da quantidade de movimento e o valor dado de Q , ache as energias finais do núcleo de H e 4 e do nêutron, supondo que a energia cinética inicial do sistema é 1 M e V e a quantidade de movimento inicial do sistema é nula.

Passo 1

Fala pessoal, tudo bem? Vou ajudar você aqui!

Por conservação de energia temos o seguinte:

1 M e V + 17,6 M e V = K H e + K n

18,6 M e V = 1 2 m H e v H e 2 + 1 2 m n v n 2

E por conservação do momento linear temos o seguinte:

m H e v H e + m n v n = 0 ∴ v H e = - m n v n m H e ∴ v H e 2 = m n v n m H e 2

E substituindo na equação para a energia temos:

18,6 M e V = 1 2 m H e m n v n m H e 2 + 1 2 m n v n 2

18,6 M e V = 1 2 m n v n 2 1 + m n m H e

Então temos a energia cinética em termos da energia do nêutron e das massas:

18,6 M e V = K n 1 + m n m H e

Passo 2

Agora a energia K n é:

18,6 M e V = K n 1 + m n m H e

K n = 18,6 M e V 1 + m n m H e = 18,6 M e V 1 + 1,008665 u 4,002603 u

K n = 14,9 M e V

Passo 3

E voltando para o passo um temos a conservação de energia:

18,6 M e V = K n + K H e

K H e = 18,6 M e V - K n

K H e = 18,6 M e V - 14,9 M e V = 3,7 M e V

Espero ter ajudado!

Até aproxima =)

Resposta

3,7 M e V

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