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Enunciado

Química - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 40.1 - Ex. 49

Num reator de fusão que usa somente deutério como combustível aconteceriam as duas reações do problema 48 . O H 3 produzido na segunda reação reage imediatamente com outro H 2 da reação

H 3 + H 2 → H e 4 + n + 17,6 M e V

A razão dos átomos de H 2 para H 1 no hidrogênio da natureza é 1,5 × 10 - 4 . Quanta energia seria produzida a partir de 4 l i t r o s de água se todos os núcleos de H 2 sofressem fusão?

Passo 1

Oi galera, tudo bem? Vou ajudar você nessa aqui, vamos começar?

Podemos usar a energia liberada nas reações do Problema 48 , juntamente com os 17,6   M e V liberados na reação descrita neste problema, para encontrar a energia liberada usando 5 núcleos H 2 . Encontrando o número de átomos D em 4,0   L de H 2 O , podemos então encontrar a energia produzida se todos os núcleos de H 2 sofressem fusão.

Passo 2

A energia liberada é:

Q = 3,27 M e V + 4,03 M e V + 17,6 M e V

Q = 24,9 M e V

Passo 3

O número de átomos de H em quatro litros de água é:

N H = 2 m H 2 O 18 g m o l N A

N H = 2 4 × 10 3 g 18 g m o l 6,022 × 10 23 á t o m o s m o l

N H = 2,676 × 10 26

E o número de átomos de D em 4 L de água é:

N D = 1,5 × 10 - 4 N H

N D = 1,5 × 10 - 4 ( 2,676 × 10 26 )

N D = 4,01 × 10 22

Passo 4

Por fim a energia vai ser:

E = N D 5 . Q = 4,01 × 10 22 5 . ( 24,9 M e V )

E = 1,997 × 10 23 M e V × 1,602 × 10 - 19 J e V

E = 3,2 × 10 10 J

Espero ter ajudado!

Até aproxima =)

Resposta

E = 3,2 × 10 10 J

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