QUESTÃO 24
No núcleo das estrelas, como o sol, a energia é produzida pela fusão de átomos de hidrogênio em hélio, em que quatro prótons (núcleo de H ) se fundem em uma partícula alfa (núcleo de He ), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia, conforme a seguinte equação:
onde
é um pósitron e
, um neutrino. Sabe-se que a massa atômica do hidrogênio é 1,0078 u, a massa do hélio é 4,0026 u e
. Desprezando-se as contribuições dos pósitrons e neutrinos e mantendo-se a conservação de energia nesse processo, a energia liberada em cada reação de conversão de hidrogênio em hélio, é, em joules, igual a
a)
.
b)
.
c)
.
d)
.
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado trata da fusão de quatro núcleos de hidrogênio em um núcleo de hélio no Sol, liberando energia segundo a conservação de massa-energia. O conteúdo aqui é defeito de massa e a aplicação de
para determinar a energia por reação.
Passo 2
Calculamos a massa total dos reagentes (quatro prótons) e do produto (hélio):
A massa inicial é
A massa inicial é
e a massa final é
Passo 3
O defeito de massa em unidades de massa atômica é
Passo 4
Convertendo
para quilogramas usando
, temos
Então a energia liberada é
Passo 5
Comparando com as opções fornecidas, o valor obtido corresponde à alternativa (e).
Resposta
(e)
J.