Vazebná energie a energie reakce
„Skládá se“ – co to je? Kniha z listů papíru Dům z cihel Makrosvět Mikrosvět Kniha z listů papíru Dům z cihel Domeček z lega Domeček z karet Ovesná kaše z vloček Molekuly z atomů Atomy z jader a elektronového obalu Jádra a protonů a neutronů Protony a neutrony z kvarků
Přitažlivost je mocná Jádro a elektrony jsou v atomu vázány přitažlivými elektrickými silami Kvarky v nukleonech a nukleony v jádře drží tzv. jaderné síly Jaderné síly jsou v porovnání s elektrickými - krátkého nebo dlouhého dosahu? - mnohem slabší nebo mnohem silnější?
Vazebná energie EV Odpovídá práci, kterou bychom museli vykonat, abychom soustavu rozložili na jednotlivé části Každé změně energie odpovídá změna hmotnosti m.s-1 je ...... …… … ……
Jak funguje Vazebná energie soustavy EV > 0 Soustava je stabilní Abychom ji rozložili, musíme vykonat práci Po rozložení je součet hmotností částí > původní hmotnost Složíme-li je zpátky, hmotnost poklesne a uvolní se energie Vazebná energie soustavy EV < 0 Soustava je nestabilní Při rozpadu na části se uvolňuje energie Po rozpadu je součet hmotností částí < původní hmotnost Pro složení zpět musíme konat práci, dodat energii
Vazebná energie jádra atomu B…hmotnostní úbytek klidová hmotnost jádra Jakou podobu má energie uvolněná při rozpadu jádra?
Malé energie V atomové a jaderné fyzice často používáme jednotku elektronvolt Odpovídá energii, kterou získá částice s nábojem e urychlená napětím 1 V
Vazebná energie atomů v molekulách Jen v řádu elektronvoltů Hmotnostní úbytek při chemických reakcích je neměřitelně malý Např. spálením 1 kg C se uvolní energie , což odpovídá hmotnostnímu úbytku
A co tuna uhlí? Jaký hmotnostní úbytek vznikne při spálení 1 tuny černého uhlí o výhřevnosti 25 MJ.kg-1?
Vazebná energie jádra Odhadněte vazebnou energii jádra helia Z tabulek:
Energie chemické/jaderné reakce Er = přebytek celk. kin. energie částic vystupujících z reakce nad celk. kin. energií částic vstupujících do reakce Er > 0 …exoenergetická reakce, energie se uvolňuje Er < 0 …endoenergetická reakce, energie se váže