Рішення: Термоядерна реакція
Під час термоядерної реакції перетворення Гідрогену на Гелій у надрах Сонця маса речовини зменшується на 0,7 %. Визначте енергію, що виділяється з Гідрогену масою 1 мг. Вважайте, що швидкість світла у вакуумі дорівнює $3 \cdot 10^8$ м/с.
Розв’язання по шагам
5 кроківЗапишем формулу эквивалентности массы и энергии Эйнштейна: $E = \Delta m \cdot c^2$, где $\Delta m$ — дефект массы, $c$ — скорость света.
Определим дефект массы $\Delta m$. Дана начальная масса водорода $m_0 = 1 \text{ мг} = 1 \cdot 10^{-6} \text{ кг}$ и относительное уменьшение массы $0.7\% = 0.007$. Тогда $\Delta m = m_0 \cdot 0.007 = 1 \cdot 10^{-6} \text{ кг} \cdot 0.007 = 7 \cdot 10^{-9} \text{ кг}$.
Скорость света в вакууме $c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$.
Вычислим выделившуюся энергию: $E = (7 \cdot 10^{-9} \text{ кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2 = 7 \cdot 10^{-9} \cdot 9 \cdot 10^{16} = 63 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 6.3 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.
Переведем энергию в мегаджоули (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$: $E = \frac{6.3 \cdot 10^8 \text{ Дж}}{10^6 \text{ Дж/МДж}} = 630 \text{ МДж}$.