余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

博文

Einstein质能方程与热力学

已有 3726 次阅读 2022-2-8 00:56 |系统分类:教学心得

       核能,也称原子能,专指核反应释放的能量;核能计算遵守Einstein 质能方程,

即:E=mc2       (1)

       式(1)中E代表核能,单位为J;m为质量,单位为kg;c为光速,其值约为2.9979×108m/s.

       式(1)也可写为:ΔEmc2     (2)

      本文拟依据"235U核裂变反应"核能的计算,推测Einstein 质能方程在一般化学反应中的应用.

  1. 核裂变能的计算

  1:235U核裂变反应为:

    已知各粒子质量分别为:mU=390.3139×10-27kg; mBa=234.0016×10-27kg; mn=1.6749×10-27kg;

    mKr=152.6047×10-27kg; 试计算该裂变反应的核能.

          解:由式(2)可得ΔEmc2

         对于235U核裂变反应,反应前质量:m=mU+mn=(390.3139+1.6749)×10-27kg=391.9888×10-27kg

  反应后质量:m=mBa+mKr+3mn=(234.0016+152.6047+3×1.6749)×10-27kg=391.631×10-27kg

          ΔEmc=(m-m)▪c2=(391.9888-391.631)×10-27×(2.9979×1082

              =3.2157×10-11(J)=200.71Mev.

备注:1Mev≈1.6022×10-13J.

   2. 化学反应热效应 

        核裂变反应产生的核能,是由裂变反应质量耗损产生的,遵守Einstein质能方程(ΔEmc2);

         235U核裂变反应属于特殊类型的化学反应,同化学反应一样,核反应同样遵守能量守恒、质量(原子量)守恒及电荷守恒;能否推测一般化学反应的热效应(真实值)也来源于化学反应的质量耗损?在测量精度足够高的情况下,能否通过实验证实?

    3. 推论

      化学反应真实热效应来源于化学反应的质量耗损.



https://wap.sciencenet.cn/blog-3474471-1324382.html

上一篇:热力学的"状态与过程"
下一篇:物体传递热量的能力——热能(TS)
收藏 IP: 27.19.6.*| 热度|

2 张学文 周少祥

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (11 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-1 11:46

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部