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核能,也称原子能,专指核反应释放的能量;核能计算遵守Einstein 质能方程,
即:E=m▪c2 (1)
式(1)中E代表核能,单位为J;m为质量,单位为kg;c为光速,其值约为2.9979×108m/s.
式(1)也可写为:ΔE=Δm▪c2 (2)
本文拟依据"235U核裂变反应"核能的计算,推测Einstein 质能方程在一般化学反应中的应用.
1. 核裂变能的计算
例1:235U核裂变反应为:
已知各粒子质量分别为:mU=390.3139×10-27kg; mBa=234.0016×10-27kg; mn=1.6749×10-27kg;
mKr=152.6047×10-27kg; 试计算该裂变反应的核能.
解:由式(2)可得ΔE=Δm▪c2
对于235U核裂变反应,反应前质量:m前=mU+mn=(390.3139+1.6749)×10-27kg=391.9888×10-27kg
反应后质量:m后=mBa+mKr+3mn=(234.0016+152.6047+3×1.6749)×10-27kg=391.631×10-27kg
ΔE=Δm▪c2 =(m前-m后)▪c2=(391.9888-391.631)×10-27×(2.9979×108)2
=3.2157×10-11(J)=200.71Mev.
备注:1Mev≈1.6022×10-13J.
2. 化学反应热效应
核裂变反应产生的核能,是由裂变反应质量耗损产生的,遵守Einstein质能方程(ΔE=Δm▪c2);
235U核裂变反应属于特殊类型的化学反应,同化学反应一样,核反应同样遵守能量守恒、质量(原子量)守恒及电荷守恒;能否推测一般化学反应的热效应(真实值)也来源于化学反应的质量耗损?在测量精度足够高的情况下,能否通过实验证实?
3. 推论
化学反应真实热效应来源于化学反应的质量耗损.
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