(Обновлен)Задание ЕГЭ 5 Параграф 91 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 11 класс, Просвещение: 5. Излучение Солнца обысловлено энергией, выделяющейся в термоядерной реакции, при которой четыре ядра водорода 1 1Y рождают ядро гелия 4 2He. Энергия связи ядра 4 2He составляет 7МэВ/нуклон. Чему равна масса гелия, возникающего в Солнце ежесекундно, если мощность излучения Солнца составляет 4*10^26 Вт?Масса ядра гелия 6,6*10^-27 кг. Ответ выразите в миллионах тонн.

Дано

$$\frac{E_{\text{св}}}{A}=7\ \text{МэВ/нуклон}$$

$$P=4\cdot 10^{26}\ \text{Вт}$$

$$m_0=6{,}6\cdot 10^{-27}\ \text{кг}$$

$$\Delta t=1\ \text{с}$$

Найти: $$m-?$$

Ход решения

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

$$589\ \text{млн т}.$$