Una unidad de masa atómica, o amu, es una doceava parte de la masa de un átomo no unido de carbono-12, y solía expresar la masa de partículas atómicas y subatómicas. El joule es la unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades. La comprensión de la relación entre la energía de enlace y el defecto de masa en la ecuación de la teoría de la relatividad de Albert Einstein aclara el proceso de conversión de amu en julios. En la ecuación, el defecto de masa es la masa "desaparecida" de protones y neutrones que se convierte en energía que mantiene unido al núcleo.

Conversión de 1 amu en joule

Recuerde que la masa de un núcleo siempre es menor que la suma de las masas individuales de los protones y neutrones que lo componen. Al calcular el defecto de masa, utilice la precisión total de las mediciones de masa, ya que la diferencia en la masa es pequeña en comparación con la masa del átomo. Redondear las masas de átomos y partículas a tres o cuatro dígitos significativos antes del cálculo dará como resultado un defecto de masa calculado de cero.

Convierta la unidad de masa atómica (amu) en kilogramos. Recuerde que 1 amu = 1.66053886 * 10 ^ -27 kg.

Escriba la fórmula de Einstein para la energía de enlace \\ "? E \\":? E =? M_c ^ 2, donde \\ "c \\" es el velocidad de la luz que es igual a 2.9979_10 ^ 8 m /s; \\ "? m \\" es el defecto de masa y es igual a 1 amu en esta explicación.

Sustituye el valor de 1 amu en kilogramos y el valor de la velocidad de la luz en la ecuación de Einstein. ? E = 1.66053886_10 ^ -27 kg_ (2.9979 * 10 ^ 8 m /s) ^ 2.

Usa tu calculadora para encontrar? E siguiendo la fórmula en el paso 4.

Esta será tu respuesta en kg_m ^ 2 /s ^ 2:? E = 1.66053886_10 ^ -27 _8.9874_10 ^ 16 = 1.492393 * 10 ^ -10.

Convierte 1.4923933_10 ^ -10 kg_m ^ 2 /s ^ 2 a julios \\ "J \\" Sabiendo que 1 kg_m ^ 2 /s ^ 2 = 1 J, la respuesta será 1 amu = 1.4923933_10 ^ -10 J.

Ejemplo de cálculo

Convierte el defecto de masa (amu) de litio-7 en joules \\ "J \\". La masa nuclear de litio-7 es 7.014353 amu. El número de nucleón de litio es 7 (tres protones y cuatro neutrones).

Busca las masas de protones y neutrones (la masa de un protón es 1.007276 amu, la masa de neutrones es 1.008665 amu) y las suma a obtener la masa total: (3_1.007276) + (4_1.008665). El resultado es 7.056488 amu. Ahora, para encontrar el defecto de masa, reste la masa nuclear de la masa total: 7.056488 - 7.014353 = 0.042135 amu.

Convertir amu en kilogramos (1 amu = 1.6606_10 ^ -27 kg) multiplicando 0.042135 por 1.6606_10 ^ -27. El resultado será 0.0699693_10 ^ -27 kg. Usando la fórmula de Einstein de equivalencia de masa-energía (? E =? M_c ^ 2) sustituya los valores de defecto de masa en kilogramos y el valor de la velocidad de la luz \\ "c \\" en metros por segundo para encontrar energía \\ "E \\ ". E = 0.0699693_10 ^ -27_ (2.9979_10 ^ 8) ^ 2 = 6.28842395_ 10 ^ -12 kg * m ^ 2 /s ^ 2. Esta será su respuesta en julios \\ "J \\".