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Bonjour, pouvez vous m’aider je n’arrive pas à faire ces questions s’il vous plaît ?! Merci d’avance !
EXERCICE N°5: ENERGIE ET MATIERE
L'expérience montre que lors de la fission d'un noyau d'uranium, il disparaît une masse de 3,15x10 puissance -28 kg.
Cela correspond à une libération d'énergie de 3,2x10-11 J.

1. Calculer l'énergie libérée pour 1 g de matière "disparue".
2. Calculer la masse de pétrole permettant de libérer la même quantité d'énergie que 1 g de matière disparue
dans une centrale nucléaire, sachant que la combustion de 1 g de pétrole libère 42x10 puissance 3 J.

Sagot :

KEI2005

Réponse :

Bonjour à toi,

QUESTION ①)

On notera que l'énergie de libération El ne semble pas correspondre à la masse disparue ;) (E = mxc² ≠ 3,2 x 10⁻¹¹ J)

Sachant que la masse d'un atome d'uranium 235 est de 3,9 . 10⁻²² g,

✔On pose N = m(échantillon)/m(uranium 345)

  • N = 1,00/3,90 x 10⁻²²
  • N ≈ 2,56  x 10²¹

Il y donc 2.56 x 10²¹ atomes d'uranium 235 dans 1 g d'uranium 235.

✔ On pose E = N x El

  • E = 2,56  x 10²¹ x 3,2 x 10⁻¹¹
  • E ≈ 8,20 x 10¹⁰ J

QUESTION ②)

✔ On pose : m(uranium) x E(1 g uranium) = m(charbon) x E(1 g charbon) ⇔ m(charbon) = (m(uranium) x E(1 g uranium))/E(1 g charbon)

  • m(charbon) = ( 1 x 8,20 x 10¹⁰)/4,2 x 10⁴
  • m(charbon) = 2,0 x 10⁶ g
  • m(charbon) = 2,0 x 10³ kg

Il faut donc 200 kg de charbon pour libérer la même énergie qu'un gramme d'uranium 235.

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