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Déterminer un nombre de noyaux

Posté par
Murdoch
13-12-19 à 22:00

Bonsoir, J'ai un exercice d'enseignement scientifique à faire mais je ne suis pas sur de mon résultat à la deuxième question. Pouvez-vous m'aidez?🤗

1/ A l'aide des informations des documents 2 et 4, écrire l'équation de la réaction de fission d'un noyau d'Uranium 235 par un neutron et montrer qu'elle conduit entre autre à la formation de 3 neutrons.
-----> j'ai trouver 23592U + 10n -> 13954Xe + 9438Sr + 3 10n

2/ Déterminer le nombre de noyaux d'Uranium 235 contenus dans un échantillon de 1,0 kg d'uranium 235.
-----> on cherche n0 tels que m=1,0kg
ducoup je me suis dit que que on aller calculer la masse de l'uranium soit mu=235 * 1,67.10-27 = 3,92*10-25kg
ensuite j'en ai déduit m0= 1/(3,92*10-25)
Pouvez vous me dire si c'est bon ou pas?

Merci d'avance🤗

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 13-12-19 à 22:08

Bonsoir,

Oui, c'est bon pour les deux questions.
Il te faut seulement justifier le résultat que tu as obtenu question 1 et finaliser le calcul de m0 dans la question 2

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 13-12-19 à 22:12

Merci odbugt1, comment je peut justifier mon résultat dans la question 1?
Pour la question 2 merci d'avoir confirmer mon hypothèse.

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 13-12-19 à 22:43

Pouvez-vous m'aider pour la suite de l'exercice aussi s'il vous plaît?🤗

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 13-12-19 à 23:27

La justification, c'est à toi de la faire en expliquant comment tu as trouvé le résultat.

Je n'aime pas trop les énoncés délivrés au goutte à goutte ....
Tu peux poster l'énoncé.
On verra bien !

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 13-12-19 à 23:36

1/ A l'aide des informations des documents 2 et 4, écrire l'équation de la réaction de fission d'un noyau d'Uranium 235 par un neutron et montrer qu'elle conduit entre autre à la formation de 3 neutrons.

2/ Déterminer le nombre de noyaux d'Uranium 235 contenus dans un échantillon de 1,0 kg d'uranium 235.

3/ Montrer que la variation de masse au cours de la réaction de fission d'un noyau d'Uranium 235 est de |∆𝑚| = 0,319572.10-27 kg.

4/ En déduire l'énergie libérée par la fission d'un noyau d'Uranium 235 puis l'énergie libérée par la fission de 1kg d'Uranium 235.

5/ Comparer l'énergie libérée par 1 kg d'uranium à celle libérée par 1 kg de combustible fossile.

Infos:
m(23592U) = 390,21577*10-27
m(13954Xe) = 230,63O87*10-27
m(9438U) = 155,91549*10-27
m(10U) = 1,674919*10-27
c=2,99792*108m.s-1

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 00:24

Remarques:
Données sans unités, les quatre premières "infos" n'ont aucune signification.
Toujours dans les "infos" tu as des erreurs sur l'Uranium qui figure 3 fois.

Question 3:
La variation de masse est égale à la différence entre la somme des masses des "produits" obtenus et la somme des masses des "réactifs" utilisés.
Tu ne devrais pas avoir de difficultés pour faire le calcul.

Question 4 : Utiliser la formule d'équivalence masse/Energie et le résultat de la question 2

Question 5 : Énoncé incomplet.
Vu l'absence de données concernant le combustible fossile, on ne peut pas répondre à cette question.

Posté par
quarkplus
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 07:52

Bonjour ,

Votre façon de répondre à Q2  n'est pas correcte  : vous oubliez que la masse d'un noyau est inférieure à la somme des masses de ses constituants  .
Utiliser Avogadro serait plus élégant .
De plus le travail est tout fait , puisque en données  on vous donne la masse ( je le suppose , vu le manque d'unité ) de l'atome d  235U .
Attention à conserver tous les chiffres significatifs dans ces calculs  et n'arrondir éventuellement que le résultat final .

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 09:35

Bonjour quarkplus,
Voilà l'illustration de la raison pour laquelle je n'aime pas les énoncés incomplets.
On ne connait pas les données dont dispose l'élève. (masse du noyau d'Uranium, constante d'Avogadro etc ...)
D'autre part, en classe de 2e on fait couramment calculer la masse d'un noyau atomique comme étant la somme des masses de ses composants ....

@ Murdoch
Si tu as déjà étudié ce qu'est le défaut de masse d'un noyau atomique et si tu disposes des données nécessaires, il vaut mieux en effet pour répondre à la question 2 utiliser la méthode indiquée par quarkplus.
La différence relative entre les résultats selon la méthode untilisée est de l'ordre de 0,4%

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 12:33

Excuser moi pour les infos j'ai:
Infos:
m(23592U) =390,215 77*10-27 Kg
m(13954Xe) =230,630 87*10-27 Kg
m(9438Sr) =155,915 49*10-27 Kg
m(10n) =1,674 919*10-27 Kg
c=2,997 92*108m.s-1

Les combustions:
1Tcharbon =0,6 tep
1Tfioul =1 tep
1Tgaz =1,1 tep

tep représente l'énergie libérée par la combustion d'une tonne de pétrole (1tep = 42GJ)

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 12:43

OK

Tu as donc toutes les données nécessaires pour terminer cet exercice.

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 19:26

Pour la question 4) la deuxième partie il faut que je prenne mon résultat de la question 2 et que je le multiplie par la masse d'un noyau (1,67.10-27) pour ensuite utiliser la formule E=m*c2 c'est ça?

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 19:38

et pour la question 5 je choisis parmi les trois énergies fossiles ou je doit faire les 3 pour comparer?

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 19:45

Question 4 :
C'est plutôt l'inverse.
Pour 1 noyau E = Δm * c²
et pour N noyaux , N fois plus que pour un seul noyau.

Question 5 :
Tu peux faire la comparaison avec 1tep qui est du même ordre de grandeur que 0,6 tep ou que 1,1 tep.

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 19:50

Pour la question 5 merci🤗
Mais ducoup je ne comprend pas ce que je doit faire pour la question 4. Je doit d'abord faire le calcul avec mon résultat de la question 2 et ensuite mettre ce que je trouve pour 1 seule atomes? ou c'est pas du tout ça.

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 20:00

L'énoncé de la question 4 est clair :

- D'abord calculer l'énergie E libérée par la fission d'un noyau d'Uranium 235
- Ensuite calculer  l'énergie E' libérée par la fission de 1kg d'Uranium 235 c'est à dire par  la fission de N noyaux, N étant le résultat de la question 2
Relire ma réponse du 14-12-19 à 19:45

C'est donc l'ordre inverse de celui que tu proposes

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 20:05

D'accord merci odbugt1

Posté par
Murdoch
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 20:13

Je trouve un résultat pour la question 4 de E'=3,85.10-34J
Es-ce correct?

Posté par
odbugt1
re : Déterminer un nombre de noyaux 14-12-19 à 21:06

Désolé.
Je ne vérifie un résultat numérique que s'il est accompagné de la manière dont il a été obtenu.
Je peux tout de même dire que même sans faire de calcul ce résultat me semble invraisemblable.



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