Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân \(_1^1H\) thành hạt nhân

Câu hỏi số 758083:

Vận dụng

Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân \(_1^1H\) thành hạt nhân \(_2^4He\) thì ngôi sao lúc này chỉ có \(_2^4He\) với khối lượng \(4,{6.10^{32}}kg\). Tiếp theo đó, \(_2^4He\) chuyển hóa thành hạt nhân \(_6^{12}C\) thông qua quá trình tổng hợp \({}_2^4He + {}_2^4He + {}_2^4He \to {}_6^{12}C + 7,27MeV\). Coi toàn bộ năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là \(5,{3.10^{30}}W\). Cho biết 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của \(_2^4He\) là 4 g/mol, số A-vô-ga-đrô \({N_A} = 6,{02.10^{23}}mo{l^{ - 1}}\), \(1eV = 1,{6.10^{ - 19}}J\). Thời gian để chuyển hóa hết \(_2^4He\) ở ngôi sao này thành \(_6^{12}C\) vào khoảng

A. 481,5 triệu năm.

B. 481,5 nghìn năm.

C. 160,5 nghìn năm.

D. 160,5 triệu năm

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:758083

Phương pháp giải

+ Xác định số hạt nhân \(_2^4He\) chứa trong \(4,{6.10^{32}}kg\): \(N = \dfrac{m}{M}.{N_A}\)

+ Xác định năng lượng tỏa ra khi sử dụng N hạt \(_2^4He\): \({W_0}\).

+ Sử dụng công thức: \(t = \dfrac{{{W_0}}}{P}\)

Giải chi tiết

Khối lượng \(_2^4He\): \(m = 4,{6.10^{32}}kg = 4,{6.10^{35}}g\)

Phương trình phản ứng: \({}_2^4He + {}_2^4He + {}_2^4He \to {}_6^{12}C + 7,27MeV\)

Số hạt nhân \(_2^4He\) chứa trong \(4,{6.10^{32}}kg\) là:

\(N = \dfrac{m}{4}.{N_A} = \dfrac{{4,{{6.10}^{35}}}}{4}.6,{02.10^{23}} = 6,{923.10^{58}}\) (hạt)

Từ phương trình ta có: 3 hạt \({}_2^4He\) tỏa ra 7,27 MeV.

\( \Rightarrow 6,{923.10^{58}}\) hạt \({}_2^4He\) sẽ tỏa ra năng lượng:

\({W_0} = \dfrac{{6,{{923.10}^{58}}}}{3}.7,27.1,{6.10^{ - 13}}\left( J \right) \approx 2,{68.10^{46}}\left( J \right)\)

Năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là \(5,{3.10^{30}}W\).

\( \Rightarrow \) Thời gian \({}_2^4He\) chuyển hóa hết thành \(_6^{12}C\) là:

\(t = \dfrac{{{W_0}}}{P} = \dfrac{{2,{{68.10}^{46}}}}{{5,{{3.10}^{30}}.365,25.24.3600}} = 160\,234\,104,4\) (năm)

\( \Rightarrow t \approx 160,23\) triệu năm.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.