VAZEBNÁ ENERGIE A ENERGIE REAKCE

Pronikání do mikrosvěta molekuly se skládají z atomů atomy se skládají z jader a elektronů jádra se skládají z protonů a neutronů protony a neutrony se skládají z kvarků výraz „skládá se“ známe (a chápeme) z běžného života  Tento pojem je třeba ale ve fyzice přesně definovat.

Vazebná energie dům postavíme z cihel a můžeme jej rozebrat  dodáváme energii, konáme práci jádro a elektrony se přitahují elektrickými silami nukleony vážou v jádře jaderné síly U každého systému pak hovoříme o tzv. vazebné energii E v Vazebná energie soustavy je rovna práci, kterou je nutné vykonat k rozložení soustavy na její jednotlivé části.

Vazebná energie Einsteinův vztah každé změně energie ΔE odpovídá změna hmotnosti Δm c je velikost rychlosti světla ve vakuu Dodáváme-li tedy soustavě energii, zvětšujeme zároveň i její hmotnost a naopak. Nastávají dva případy.

Dodaná energie 1. – soustava je stabilní k rozložení na jednotlivé části vykonáme kladnou práci, tj. dodáme energii Po rozložení soustavy je součet klidových hmotností všech částí větší než původní klidová hmotnost soustavy. V případě, že chceme soustavu z částí opět složit v jeden celek, klesne její klidová hmotnost a uvolní se při tom energie.

Uvolněná energie 2. – soustava je nestabilní při jejím rozpadu na části se energie uvolňuje Součet klidových hmotností jednotlivých částí je menší než původní klidová hmotnost soustavy. Pokusíme-li se soustavu z těchto částí složit dohromady, musíme vykonat kladnou práci, tj. dodat energii.

Jednotka vazebné energie V atomové a jaderné fyzice měříme energii v elektronvoltech (eV). Je to vedlejší jednotka soustavy SI pro energii. Energii 1 eV získá částice s elementárním nábojem e urychlená napětím 1V, tedy 1 eV = 1, J

Hmotnostní úbytek Úbytek klidové hmotnosti soustavy odpovídající vazebné energii se nazývá hmotnostní úbytek B. Je-li soustava tvořena částicemi o klidových hmotnostech m 1, m 2, …, m n a má-li jako celek klidovou hmotnost m, bude pro vazebnou energii a hmotnostní úbytek platit

Hmotnostní úbytek Hmotnostní úbytek při chemických reakcích je neměřitelně malý. Vazebná energie atomů v molekulách má řádově velikost elektronvoltů, 1 eV odpovídá hmotnostní úbytek

Energie reakce charakterizuje energetickou bilanci reakce (chemické nebo jaderné reakce) energie, kterou z dané reakce získáme, zmenšená o energii, kterou bylo nutné do reakce dodat, aby reakce vůbec proběhla.

Energie reakce 1. – energie se při reakci uvolňuje a jedná se o exoenergetickou reakci 2. – energie se při reakci spotřebovává a jde o endoenergetickou reakci Probíhá-li reakce opačným směrem, mění energie reakce znaménko.

Energie reakce do reakce vstupuje n částic s klidovými hmotnostmi m 1, m 2, …, m n z reakce vystupuje p částic s klidovými hmotnostmi m 1 ‘, m 2 ‘, …, m n ‘ energii reakce píšeme ve tvaru:

Opakování složenou soustavu charakterizujeme vazebnou energií E v (1 eV = 1, J) stabilní (k rozložení dodáme energii) nestabilní (při rozkladu se energie uvolňuje) hmotnostní úbytek B energie reakce E r 12/13

POUŽITÉ ZDROJE 1.Štoll I.: Fyzika pro gymnázia/ Fyzika mikrosvěta, Prometheus, Praha Grafická úprava a ilustrace: Marie Cíchová 13/13