(Обновлен)Задание ЕГЭ 5 Параграф 91 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)
- Излучение Солнца обусловлено энергией, выделяющейся в термоядерной реакции, при которой четыре ядра водорода $$^{1}_{1}\mathrm{H}$$ рождают ядро гелия $$^{4}_{2}\mathrm{He}$$. Энергия связи ядра $$^{4}_{2}\mathrm{He}$$ составляет $$7\ \text{МэВ/нуклон}$$. Чему равна масса гелия, возникающего в Солнце ежесекундно, если мощность излучения Солнца составляет $$4\cdot10^{26}\ \text{Вт}$$? Масса ядра гелия $$6{,}6\cdot10^{-27}\ \text{кг}$$. Ответ выразите в миллионах тонн.
$$\frac{E_{\text{св}}}{A}=7\ \text{МэВ/нуклон}$$
$$P=4\cdot 10^{26}\ \text{Вт}$$
$$m_0=6{,}6\cdot 10^{-27}\ \text{кг}$$
$$\Delta t=1\ \text{с}$$
Найти: $$m-?$$
Энергия связи ядра $$^1_1\text{H}$$ равна нулю, так как оно состоит из одного нуклона. Тогда энергетический выход реакции
$$\Delta E=E_{\text{св}}(^4_2\text{He})-4E_{\text{св}}(^1_1\text{H})=7\cdot 4=28\ \text{МэВ}.$$
Переведём в джоули:
$$\Delta E=28\cdot 10^6\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}=4{,}48\cdot 10^{-12}\ \text{Дж}.$$
За 1 с Солнце излучает энергию
$$E=P\Delta t=P.$$
Число образовавшихся ядер гелия за 1 с:
$$N=\frac{E}{\Delta E}=\frac{P}{\Delta E}.$$
Тогда масса образовавшегося гелия:
$$m=m_0N=\frac{m_0P}{\Delta E}.$$
Подставим значения:
$$m=\frac{6{,}6\cdot 10^{-27}\cdot 4\cdot 10^{26}}{4{,}48\cdot 10^{-12}} \approx 5{,}89\cdot 10^{11}\ \text{кг}.$$
Переведём в миллионы тонн:
$$5{,}89\cdot 10^{11}\ \text{кг}=5{,}89\cdot 10^8\ \text{т}=589\cdot 10^6\ \text{т}.$$
Ответ
$$589\ \text{млн т}.$$
