Giả sử trong lõi một ngôi sao, sau khi diễn ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân để chuyển hóa

Câu hỏi số 719906:

Vận dụng

Giả sử trong lõi một ngôi sao, sau khi diễn ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân để chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hydrogen \(\left( {_1^1H} \right)\) thành hạt nhân helium \(\left( {_2^4He} \right)\) thì ngôi sao lúc này chỉ có helium với khối lượng \(4,{5.10^{32}}\,\,kg\). Sau đó, \(_2^4He\) tiếp tục thực hiện các phản ứng tổng hợp hạt nhân và chuyển hóa thành hạt nhân carbon \(\left( {_6^{12}C} \right)\) theo phương trình: \(_2^4He + _2^4He + _2^4He \to _6^{12}C + 7,27\,\,MeV\). Giả thiết toàn bộ năng lượng nhiệt từ quá trình tổng hợp \(_2^4He\) đều được phát ra với công suất trung bình là \(5,{1.10^{30}}\,\,W\). Cho 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của helium là \(4\,\,g/mol\), số Avogadro \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\,\,mo{l^{ - 1}}\), và \(1\,\,eV = 1,{6.10^{ - 19}}\,\,J\). Sau bao nhiêu triệu năm thì \(_2^4He\) ở ngôi sao này sẽ chuyển hoá hết thành \(_6^{12}C\)? Lấy kết quả xấp xỉ đến hai chữ số thập phân.

A. 163,16.

B. 163.

C. 48,95.

D. 49.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:719906

Phương pháp giải

Số mol: \(n = \dfrac{m}{\mu }\)

Số hạt nhân: \(N = n.{N_A}\)

Giải chi tiết

Số hạt nhân He là:

\(\begin{array}{l}N = n.{N_A} = \dfrac{m}{\mu }.{N_A}\\ \Rightarrow N = \dfrac{{4,{{5.10}^{32}}{{.10}^3}}}{4}.6,{02.10^{23}} = 6,{7725.10^{58}}\,\,\left( {hat} \right)\end{array}\)

Số phản ứng xảy ra là:

\({N_0} = \dfrac{N}{3} = \dfrac{{6,{{7725.10}^{58}}}}{3} = 2,{2575.10^{58}}\)

Năng lượng tỏa ra là:

\(\begin{array}{l}Q = {N_0}.{Q_0} = 2,{2575.10^{58}}.7,{27.10^6}.1,{6.10^{ - 19}}\\ \Rightarrow Q = 2,{625924.10^{46}}\,\,\left( J \right)\end{array}\)

Thời gian chuyển hóa hết là:

\(\begin{array}{l}t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{{2,{{625924.10}^{46}}}}{{5,{{1.10}^{30}}}} \approx 5,{15.10^{15}}\,\,\left( s \right)\\ \Rightarrow t \approx 163,{16.10^6}\,\,\left( {nam} \right)\end{array}\)

Đáp số: 163,16

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.