Uma unidade de massa atômica, ou amu, é um duodécimo da massa de um átomo não ligado de carbono-12, e é usada para expressar a massa de partículas atômicas e subatômicas. O joule é a unidade de energia no Sistema Internacional de Unidades. A compreensão da relação entre a energia de ligação e o defeito de massa na equação da Teoria da Relatividade de Albert Einstein esclarece o processo de conversão de amu em joules. Na equação, o defeito de massa é a massa "desaparecendo" dos prótons e nêutrons que é convertida em energia que mantém o núcleo unido.

Conversão 1 amu em joule

Lembre-se que a massa de um núcleo é sempre menor que a soma das massas individuais dos prótons e nêutrons que o compõem. Ao calcular o defeito de massa, use a precisão total das medições de massa, porque a diferença de massa é pequena em comparação com a massa do átomo. Arredondar as massas de átomos e partículas para três ou quatro dígitos significativos antes do cálculo resultará em um defeito de massa calculado de zero.

Converta a unidade de massa atômica (amu) em quilogramas. Lembre-se de que 1 amu = 1,66053886 * 10 ^ -27 kg.

Anote a fórmula de Einstein para a energia de ligação \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, onde \\ "c \\" é o velocidade da luz que é igual a 2.9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" é o defeito de massa e é igual a 1 amu nesta explicação.

Substitua o valor de 1 amu em quilogramas e o valor da velocidade da luz na equação de Einstein. E = 1,66053886_10 ^ -27 kg_ (2,9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Use sua calculadora para encontrar? E seguindo a fórmula na Etapa 4.

será sua resposta em kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Converter 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 para joules \\ "J \\" Sabendo que 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, a resposta será 1 amu = 1,4923933_10 ^ -10 J.

Exemplo de cálculo

Converta o defeito de massa (amu) do lítio-7 em joules \\ "J \\". A massa nuclear do lítio-7 é igual a 7,014353 amu. O número de núcleos de lítio é 7 (três prótons e quatro nêutrons).

Procure as massas de prótons e nêutrons (a massa de um próton é 1.007276 amu, a massa de nêutrons é 1.008665 amu) somando-as obtenha a massa total: (3_1.007276) + (4_1.008665). O resultado é 7,056488 uma. Agora, para encontrar o defeito de massa, subtraia a massa nuclear da massa total: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 uma.

Converta amu em quilogramas (1 amu = 1.6606_10 ^ -27 kg) multiplicando 0.042135 por 1.6606_10 ^ -27. O resultado será 0,0699693_10 ^ -27 kg. Usando a fórmula de Einstein de equivalência de massa-energia (E = mc2) substitua os valores de defeito de massa em quilogramas e o valor da velocidade da luz em metros por segundo para encontrar energia. \\ ". E = 0,0699693_10 ^ -27_ (2,9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6,28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Esta será sua resposta em joules \\ "J \\".