énergie de cohésion

[carolineb]

bonjour! un qcm nous dit que la masse d'un noyau d'oxygène vaut 15,9958 uma soit 124,75 Mev

 

et l'item "l'énergie de cohésion de 2g d'atome d'oxygène est de 9,2*10^24 Mev est compté vrai mais je vois pas comment calculer ça, je pense que c'est avec la formule 1u= 1/12 * (12*10^-3)/Na mais de la je vois pas du tout comment faire

 

ah oui et j'en profite pour poser une autre question , quand on nous propose B(Li(6;3)) par exemple, on nous demande l'énergie de liaison du noyau? car pour le calculer et trouver le bon résultat il ne faut pas faire +3me*c^2 du coup je comprends pas trop

 

Edited December 26, 2019 by carolinebnrd

[Falcor]

Et re-salut @carolinebnrd !

 

Pourrais-tu mettre une photo du QCM en entier stp ? Ou alors me préciser le numéro de l'exercice et d'où est-ce qu'il provient ? Je pense que ça m'aiderait à te donner la meilleure réponse possible Merci.

 

Sinon, oui B est l'énergie de liaison des nucléons, donc forcément du noyau

[carolineb]

@DrSheldonCooper 

je sais pas pourquoi c'est FGHIJ aha mais l'item qui me bloque est le I

 

 

 

(désolée ça fait plusieurs questions en même temps) mais pourquoi du coup (par rapport a l'atome de lithium (6;3)) l'item " 3(mp+mn)c2 - M(Li) + 3mec2 " est compté faux? 

[Falcor]

Alors, @carolinebnrd

Bon, j'ignore d'où vient le QCM mais franchement ça m'a donné du fil à retordre !

 

Bon, alors :

> j'ai calculé l'énergie de cohésion pour un noyau : on fait la somme des nucléons isolés - la masse réelle du noyau soit : 15024 - 14899,25 = 124,75 MeV

(le 14899,25 est la masse du noyau convertie en MeV/c2)

Ca doit être ça parce que si on divise par 16 on trouve 7,8 MeV comme énergie de liaison par nucléon (du coup la J est vraie non?)

Donc on obtien l'énergie de cohésion nucléaire pour 1 noyau qui est de 124,75 MeV

 

> puis, j'ai raisonné ainsi :

Avec O on a 16 g/mol. Donc on a une mol pour 16g. Soit 1/8 mol pour 2g.

Dans une mol on a Na = 6.10^23 noyaux.

Donc dans 2g on aura 1/8 x 6.10^23 noyaux.

Donc l'énergie de cohésion nucléaire de 2g sera de 1/8 x 6.10^23 x 124,75 soit 9,3.10^24 MeV après de fastidieux calculs.

C'est environ ça, les calculs étaient fastidieux, on compte juste !

 

Pour ta question supplémentaire : c'est justement faux à cause du +3me.c2

Si tu fais M(Li) + 3mec2  tu auras alors la masse de l'atome et pas du noyau.

B correspond à la somme des nucléons isolés - la masse réelle du noyau.

[carolineb]

Le 26/12/2019 à 12:43, DrSheldonCooper a dit :

du coup la J est vraie non?

 oui elle est vraie!

 sinon merci beaucoup d'avoir pris le temps! tu penses qu'elle mettrait un truc comme ça en annale?

 

Le 26/12/2019 à 12:43, DrSheldonCooper a dit :

Si tu fais M(Li) + 3mec2  tu auras alors la masse de l'atome et pas du noyau.

 

ah oui merci! 

[Falcor]

@carolinebnrd

C'est possible qu'elle demande le défaut de masse ou l'énergie de cohésion d'une certaine quantité de noyaux en effet...

Ça ne correspondait à absolument rien physiquement mais c'est calculable.

[carolineb]

@DrSheldonCooper d'accord donc dans ce cas il faut faire une sorte de produit en croix avec le masse molaire de l'atome étudié mais pourquoi tu as pris O2 et pas simplement O?

 

car avec O du coup ça donnerait 8g/mol ---> 1/4 mol pour 2g

donc dans 2g --> 1/4 x 6.10^23 x 124,75 

 

et aussi quelle est la formule? c'est M x Na x E? 

[Falcor]

@carolinebnrd

Parce que je me suis trompé, c'est bien O qu'on prend.

Et avec O ça fait bien 16. Je te rappelle que la masse molaire dépend de A, et O a 16 nucléons.

[carolineb]

@DrSheldonCooper ah oui c'est vrai!! merci 

 

et du coup la formule c'est bien celle que j'ai mise plus haut? mais c'est bizarre si elle le fait tomber pcq j'ai jamais vu ça dans cours et ni en TD il me semble 

[Falcor]

@carolinebnrd

 

Je te déconseille de raisonner avec les formules, fait avec les unités, c'est plus simple et tu te tromperas jamais.

Mais si tu tiens à avoir une formule voici :

E(liaison) d'une masse m d'atomes =  x Na (mol^-1) x E(liaison) d'un noyau

 

Ca ne m'étonnerait pas qu'elle demande ça en concours. C'est vraiment pas une question de formules mais de logique, et ça implique une bonne compréhension globale du cours et de ce que représente Na, le masse molaire, etc. Le Pr Cassol adore sélectionner sur ça.

 

Mais les calculs seront plus simples. Là c'était vraiment chaud.

La seule fois où Cassol a mis des calculs vraiment compliqués c'était en 2017, et je ne pense pas qu'elle recommencera.

[carolineb]

@DrSheldonCooper d'accord merci bcp, je vais plutôt faire avec les unités aha c'est plus simple c'est vrai, du coup en gros on prend la masse molaire de l'atome (donc le A) on voit que ça correspond à X g ---> 1mol et en fonction de ce qu'on nous demande par exemple 2 g, on fait

X g ---> 1 mol

2 g ----> 1/X mol

et ensuite on multiplie 1/X (mol ou mol^-1??) * Na (mol^-1) * l'énergie de cohésion du noyau c'est bien ça? 

 

mais l'énergie de cohésion du noyau ça correspond à la masse du noyau?  

[Falcor]

il y a 31 minutes, carolinebnrd a dit :

X g ---> 1 mol

2 g ----> 1/X mol

                      c'est 2/X ici du coup !!!!

Sinon c'est ça

Et on multiplie par 2/X mol oui

Comme ça on multiplie des mol avec des mol^-1 (Na) et une énergie et on a une énergie.

 

L'énergie de cohésion du noyau correspond au défaut de masse du noyau.

Les nucléons pour être ensemble ont besoin d'énergie. Pour avoir cette énergie ils consomment une partie de leur masse (E=m.c2). L'énergie de cohésion (ou de liaison) est le défaut de masse.

@carolinebnrd

[carolineb]

@DrSheldonCooper ah oui mercii

 

ok donc ici on devait faire défaut de masse = Zmp + (A-Z)mn - (15,9949 u * 931,5) c'est ça?

mais entre tous les calculs il est super long ce qcm 

[Falcor]

@carolinebnrd

Oui c'est ça

[carolineb]

@DrSheldonCooper merci beaucoup!