Công thức tính năng lượng liên kết và bài tập có lời giải

Công thức tính năng lượng liên kết có vai trò rất quan trọng trong môn Vật Lý lớp 12. Nó không chỉ được sử dụng nhiều ở những bài thi giữa kỳ, thi cuối kỳ mà còn được sử dụng trong những đề thi THPT. Bởi vậy, bạn học sinh nào cũng phải nắm vững khái niệm, công thức và thường xuyên làm bài tập năng lượng liên kết.

Bài tập hôm nay Góc Yêu Bé xin gửi đến bạn học sinh kiến thức đầy đủ từ khái niệm đến bài tập có lời giải chi tiết về năng lượng liên kết. Mời bạn đọc cùng đón xem.

>>>>> Xem thêm:

• Công thức tính năng lượng E chính xác và dễ hiểu
• Thế năng đàn hồi là gì? Công thức tính thế năng đàn hồi đầy đủ

Khái niệm về năng lượng liên kết

• Năng lượng liên kết của hạt nhân chính là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân. Hoặc hiểu theo cách khác năng lượng liên kết là năng lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành những nuclon riêng biệt nhau.
• Ký hiệu của năng lượng hạt nhân là W_lK

Công thức tính năng lượng liên kết đầy đủ

Công thức năng lượng liên kết của hạt nhân là:

W_lK = [Zm_p + (A – Z)m_n – m_X].c² = Δmc²

Mức độ bền vững của một hạt nhân sẽ tùy thuộc vào năng lượng liên kết riêng có công thức như sau:

ε = W_lK/A

Trong đó có: ε chính là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân (MeV/Nuclon)

Chú ý: Những hạt nhân bền vững sẽ có W_lK/A lớn nhất khoảng 8,8 MeV/Nuclon chính là những hạt nhân nằm khoảng giữa của bảng tuần hoàn ứng với 50 < A < 80

Tổng hợp những bài tập tính năng lượng liên kết có lời giải chi tiết

Bài tập 1: Cho khối lượng của hạt Proton; Notron và hạt nhân doteri lần lượt là 2,0083u; 2,0094u và 3,0156u. Biết rằng 1u = 931,5 MeV/c². Hỏi năng lượng liên kết riêng của hạt nhân doteri là bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ta có:

ΔW_D = [(2,0083 + 2,0094 – 3,0156).931,5] / 2 = 466,72 MeV/nuclon

Bài tập 2: Khối lượng của proton; notron, hạt nhân lần lượt là 1,0083u; 1,0094u; 16,994u. Biết rằng 1u = 931,5 MeV/c². Hỏi năng lượng liên kết hạt nhân xấp xỉ bừng bao nhiêu?

Lời giải

Năng lượng liên kết của hạt nhân  là:

W_lK = Δmc² = (Z.m_p + N.m_n – m_o).c² = (8.1,0083 + 8.1,0094 – 16,994).931,5 = -794,01 MeV

Bài tập 3: Biết khối lượng hạt nhân  là 222,5u, proton là 1,0095u và notron 1,0094u. Hỏi năng lượng liên kết riêng của hạt nhân  là bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức ta có:

ε_u = [(92.1,0095 + 143.1,0094 – 222,5).931,5]/235 = 58,34 (MeV/nuclon)

Bài tập 4: Khối lượng của proton, notron và hạt nhân lần lượt là 1,0083u; 1,0086u và 3,0014u. Biết 1uc² = 931,5 MeV. Hỏi năng lượng liên kết của hạt nhân  là bao nhiêu?

Lời giải

Từ công thức ta có:

W_lK = (2.1,0083 + 2.1,0086 – 3,0014).931,5 = 961,68 MeV

Trên đây là đầy đủ kiến thức về năng lượng liên kết. Hi vọng rằng nó sẽ giúp bạn hiểu khái niệm, nhớ công thức và biết vận dụng công thức vào bài tập chính xác nhất. Chúc bạn có những giờ học môn Vật Lý vui vẻ và thật tốt nhé.