Exercice; carbone 12 masse, énergie ... etc

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 16:17

Bonjour, je post cet exo car je ne sait pas trop comment y répondre.

Enoncé: La masse dun atome de carbone 12 est exactement égale à 12 u par définition.

1. Quelle est la composition dun atome de carbone 12 ?

Composé de 6 protons, 12 nucléons et 6 neutrons ?

2. Calculer la masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs.

Je dois faire

? soit

.

La réponse doit ètre en unité de masse atomique, c'est bien u ? On sait que

donc apré je fais la conversion ce qui fait que la masse du noyau est de 3

?

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 16:26

rwin59 a écrit:Bonjour, je post cet exo car je ne sait pas trop comment y répondre.

Enoncé: La masse dun atome de carbone 12 est exactement égale à 12 u par définition.

1. Quelle est la composition dun atome de carbone 12 ?

Composé de 6 protons, 12 nucléons et 6 neutrons ?

dans le noyau : 12 nucléons : 6 protons + 6 neutrons (pour l'isotope 12).
et ne pas oublier les 12 électrons qui se baladent autour du noyau! parce qu'on te demande la composition de l'atome....

2. Calculer la masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs.

Je dois faire ? soit .

La masse du noyau au repos : il faut TOUJOURS le préciser!
tes chiffres ont un peu inexacts:
mp = 1,672623*10^-27 kg ou 1,007276 u
mn = 1,674929*10^-27 kg ou 1,00866 u

La réponse doit ètre en unité de masse atomique, c'est bien u ? On sait que donc apré je fais la conversion ce qui fait que la masse du noyau est de 3 ?

T'es vraiment fâché avec les puissances toi!

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 16:43

La masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs est de 12,0956u ?

par **Billball** » 01 Déc 2007, 17:29

rwin59 a écrit:

La masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs est de 12,0956u ?

Chez moi, ça fait 6 chiffres significatifs!

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 17:30

mais le résultat est bon sinon ? et l'unité aussi ?

par **Billball** » 01 Déc 2007, 17:42

rwin59 a écrit:2. Calculer la masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs.

Je te laisse deviner

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 18:01

rwin59 a écrit:

La masse du noyau de cet atome, exprimée en unité de masse atomique avec 4 chiffres significatifs est de 12,0956u ?

Le résultat numérique est correct, mais il n'y a pas 4 chiffres significatifs (!). 4 chiffres significatifs, ce n'est pas 4 chiffres après la virgule...

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 18:05

La question suivante est: En déduire l'énergie qu'il faut lui fournir pour le dissocier en nucléons séparés.

Je dois utiliser

ou bien

?

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 18:09

rwin59 a écrit:La question suivante est: En déduire l'énergie qu'il faut lui fournir pour le dissocier en nucléons séparés.

Je dois utiliser ou bien ?

C'est du cours ça mon camarade!! Qu'est-ce que signifie le dissocier en nucléons (sous entendu le noyau je suppose)?

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 18:28

Ok j'ai regardé dans mon cours donc sa correspond à l'énergie de liaison.

Donc

, pui je calcul le défaut de masse en kg et j'applique la formule ?

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 18:35

rwin59 a écrit:Ok j'ai regardé dans mon cours donc sa correspond à l'énergie de liaison.

Donc , pui je calcul le défaut de masse en kg et j'applique la formule ?

Il faut fournir au noyau une énergie au moins correspondante à l'énergie de liaison de l'ensemble des nucléons....

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 18:42

Je trouve masse du noyau: 12,10u soit

kg et

ce qui n'est pas normal !?

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 18:58

rwin59 a écrit:Je trouve masse du noyau: 12,10u soit kg et ce qui n'est pas normal !?

Je ne vois pas trop ce que tu calcules...

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 19:08

mais le réusltat est négatif ...

Ensuite ce résultat je le multipli par

et je trouve El ( c'est à dire l'énergie qu'il faut lui fournir pour le dissocier en nucléons séparés) mais pourquoi le résultat est négatif ??

Pourtant

, c'est bien 12,10u avec 4 chiffres significatifs soit en mutilpiant par

:

Ou est le problème ????

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 19:29

rwin59 a écrit: mais le réusltat est négatif ...
Ensuite ce résultat je le multipli par et je trouve El ( c'est à dire l'énergie qu'il faut lui fournir pour le dissocier en nucléons séparés) mais pourquoi le résultat est négatif ??

On appelle cela un défaut de masse! Il s'agit d'énergie que tu dois fournir au noyau pour le casser. Cette énergie est conventionnellement négative.

Fais attention à tes unités: tu obtiens une énergie en joules... Convertis là en MeV pour vérifier l'ordre de grandeur.

Pour ton info, l'énergie de liaison par nucléon pour le carbone 12 est d'environ -8 MeV/nucléon

Pourtant , c'est bien 12,10u avec 4 chiffres significatifs soit en mutilpiant par :

Ou est le problème ????

si tu multiplies 12,10 u avec 4 chiffres significatifs par un 1,66054*10-27 (6 chiffres significatifs), le résultat possède la précision du nombre le moins précis (ici 12,10). Tu dois donner le résultat avec 4 chiffres significatifs, soit 1,661 *10^-27 kg.

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 19:33

ok mais

doit toujours ètre >0 et la c'est négatif !!

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 19:38

rwin59 a écrit:ok mais doit toujours ètre >0 et la c'est négatif !!

Non, c'est une variation de masse, pas une masse (tu as déjà vu des dérivées négatives, non!)! Tu apportes de l'énergie, c'est comme si tu apportais de la masse!

par **rwin59** » 01 Déc 2007, 19:40

bin je ne sais pas dans ma lecon j'ai marqué que c'était toujours >0, ensuite je multipli par

et je trouve El en joules (J) qui est la solution a ma question ? c'est bien ça ?

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 20:00

Ceci dit, je n'ai pas relu l'énoncé de ton exo et il me vient un doute.
Tu pars d'un noyau de carbone de masse 12,00 uma et tu veux le casser en la sommes de ses nucléons: c'est ça?
Tu calcules la somme des masse des nucléons : 6 protons et 6 neutrons, soit 12,10 uma.

Il faut donc que tu fournisses de l'énergie à hauteur de 0,10 uma. Il te reste à calculer cela en unités SI puis à convertir en MeV pour vérifier l'ordre de grandeur.
Pour rappel (pour moi aussi, d'ailleurs), l'énergie de liaison d'un noyau est l'énergie libérée lors de la formation du noyau à partir de ses nucléons.

La somme des nucléons isolés porte plus d'énergie que le noyau et donc il y a diminution d'énergie dans le système, énergie qui est libérée.

par **Dominique Lefebvre** » 01 Déc 2007, 20:01

rwin59 a écrit:bin je ne sais pas dans ma lecon j'ai marqué que c'était toujours >0, ensuite je multipli par et je trouve El en joules (J) qui est la solution a ma question ? c'est bien ça ?

Reviens aux MeV pour vérifier les ordres de grandeur...

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