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Calcul de l'énergie nucléaire

Posté par
nalana66
28-05-11 à 14:58

Bonjour, je bloques sur un exercice j'aimerais qu'on me guide vers la solution svp !!
Voilà l'énoncé:
Pour un noyau d'hélium, la masse attendue pour un noyau qui contient deux protons et deux neutrons est de 4,03188u alors que les tableaux périodiques enseignent 4?0026u. SAchant que la valeur de u admise aujourd'hui est de 1,66054.10^-27kg. Calculer l'énergie de liaison nucléaire éxprimé en KJ/mole

Alors je sais que la formule est e=mc² j'ai transformé en kilos mais en fait je bloque sur comment obtenir des KJ/mole?

Merci d'avance!!

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 15:03

Bonjour,

En utilisant la relation d'Einstein, tu peux calculer :

* L'énergie de l'Hélium 4.
* L'énergie des constituants pris séparément grâce à la classification périodique.

L'écart entre les deux est l'énergie de liaison.

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 16:02

Ok je vois. Sauf que en fait je pense que je ne peux utiliser que les données que j'ai car c'est une question que j'ai eu en examen eet nous n'avions pas droit au tableau périodique et j'essaie de le refaire dans les mêmes conditions sauf que je ne vois pas comment fzire.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 16:06

Tu n'en as pas besoin, les valeurs utiles sont données dans l'énoncé (m(4He) = 4.0026u et tu as les masses des protons et des neutrons pris seuls)

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 16:13

Ah ok!! Donc si j'ai bien compris je calcul l'énergie de l'helium4 avec e=mc² avec m(4He) = 4.0026u et pareil avec les masses des protons et neutrons pris seul en les convertissant en kg.
Puis la différence de mes 2 résultats me donneras l'énergie de liaison et l'unité de cette énergie sera des Kj/Mole?? En fait je voit pas où moi je fais apparaitre des mole dans ces calculs...

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 16:56

Déjà calcule moi l'énergie de liaison d'un atome d'hélium 4. Les moles seront faciles à intégrer ensuite.

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:18

Pour l'énergie de l'hélium 4 je trouve 5.98*10^-10 et ensuite pour l'énergie des constituants je trouve 6.02*10^-10. En faisant la différence des 2 on trouve -0.04*10^-10.
Voilà.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:23

Les unités...

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:27

Et les chiffres significatifs.

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:31

oui c'est vrai alors : 5.9818*10^-10 j(?) et 6.02559*10^-10 j(?) donc l'énergie de liaison est de -0.4379J(?).

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:38

C'est en effet en joule mais pourquoi (?), tu doutes ? Les deux premiers calculs sont justes mais il manque des chiffres significatifs.
De plus, l'énergie de liaison est fausse (ordre de grandeur).

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:44

Oui je doutais je sais pas pourquoi c'est cette histoire de kj/mol qui me perturbes. Il manque des chiffres significatifs? Lors du premiers calcul pour E(h4) j'ai tout d'abord convertit en kg donc :
  - 4.0026 * 1.66054*10^-27 => il me faut alors 5 chiffres significatifs
Et pour les constituants:
  - 4.03188 * 1.66054*10^-27 => il me faut 6 chiffres significatifs

Pas d'accord?

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:45

Ah oui j'ai oublié de marque le *10^-10 pour l'énergie de liaison. Dsl.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 17:52

Concernant les chiffres significatifs, tu prends le plus petit nombre de chiffres significatifs, toujours. Donc, à quelle précision à tu pris c ?
Et oui, tu as oublié de 10^(-10) .


Maintenant, tu as l'énergie en J pour un atome. Une mole correspond à combien d'atome ? Et donc, si pour un atome, tu as .... J d'énergie de liaison. Quelle est l'énergie d'une mole d'hélium 4 ?

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:03

Ah oui en multipliant par le nombre d'avogadro je l'aurai en mole : -0.4379*10^-10 * 6,0221415 × 10^23 = -2.6371*10^13 j/mol
Pour avoir en kJ/mol => -2.6371*10^-10 KJ/mol
C'est juste?

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:05

En fait j'ai un doute, j'ai pas sauté une étape?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:06

Bravo, c'est ça. Mais, c'est presque juste. Vérifie ta dernière conversion d'unité.

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:14

Je me suis trompé en convertissant en Kj c'est ça? Il faut pas multiplier par 10^-3 pour avoir en KJ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:26

Si, il faut bien multiplier par 10^(-3) mais tu as mis 10^(-10) au lieu de 10^(10).

Posté par
nalana66
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:45

Ah oui désolé, décidément je suis distraite sur les ordres de grandeurs. En tout cas merci beaucoup de votre aide sur cet exercice!

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Calcul de l'énergie nucléaire 28-05-11 à 18:51

Pas de soucis .



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