En atommassanhet, eller amu, är en tolftedel av massan av en obundet kolatom-12, och den brukade uttrycka massan av atom- och subatomiska partiklar. Joule är enhetsenheten i det internationella systemet för enheter. Förståelsen av förhållandet mellan bindningsenergin och massdefekten i Albert Einsteins Relativitetsekvationsteori klargör processen för att omvandla amu till joules. I ekvationen är massdefekten den "försvinnande" massan av protonerna och neutronerna som omvandlas till energi som håller kärnan ihop.

Omvandla 1 amu till joule

Kom ihåg att massan av en kärna är alltid mindre än summan av de enskilda massorna av protonerna och neutronerna som komponerar den. Vid beräkningen av massdefekten används full noggrannhet av massmätningar, eftersom skillnaden i massa är liten jämfört med atomens massa. Att avrunda massorna av atomer och partiklar till tre eller fyra signifikanta siffror före beräkningen kommer att resultera i en beräknad massdefekt på noll.

Konvertera atommassanheten (amu) i kilogram. Kom ihåg att 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.

Skriv ner Einsteins formel för bindningsenergin \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, där \\ "c \\" är ljushastighet som är lika med 2,9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" är massdefekten och motsvarar 1 amu i denna förklaring.

Ersätt värdet på 1 amu i kilogram och värdet av ljusets hastighet i Einsteins ekvation. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Använd din räknare för att hitta? E genom att följa formeln i steg 4.

Detta kommer att vara ditt svar i kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Konvertera 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 till joules \\ "J \\" Att veta att 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, svaret blir 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.

Beräkningsexempel

Konvertera massfel (amu) av litium-7 till joules \\ "J \\". Kärnmassan av litium-7 är 7,014353 amu. Litiumnukleonnumret är 7 (tre protoner och fyra neutroner).

Se upp massorna av protoner och neutroner (protonens massa är 1.007276 amu, neutronmassan är 1.008665 amu) få den totala massan: (3_1.007276) + (4_1.008665). Resultatet är 7,056488 amu. Nu, för att hitta massdefekten, subtrahera kärnmassan från den totala massan: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.

Omvandla amu till kilo (1 amu = 1,6606_10 ^ -27 kg) multiplicera 0,042135 med 1,6606_10 ^ -27. Resultatet blir 0,0699693_10 ^ -27 kg. Använda Einsteins formel för massenergiekvivalens (? E =? M_c ^ 2) ersätter värdena för massdefekt i kilo och värdet av ljusets hastighet \\ "c \\" i meter per sekund för att hitta energi \\ "E \\". E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Detta kommer att vara ditt svar i joules \\ "J \\".