質問: 水素1kgが全てヘリウムに変わったときに6.5×1014Jのエネルギーが発生する。この事を式ももしくは言葉で説明しなさい。という問題があるのですが、文系なため全く分かりません。どなたか詳しく教えてください。
回答: 4個の水素原子核が、そのままヘリウム4になったと考えることにします。 水素原子核1個の質量と4個の質量 p:1.67353E-27kg × 4 = 6.69412E-27kg ヘリウム4原子核の質量 4He:6.64648E-27kg 水素原子核4個が核融合して消滅する質量 6.69412E-27 - 6.64648E-27 = 0.04764E-27kg 有名な式に当てはめて計算するが、上記の質量は水素4個分の消滅質量なので、1kg分に換算する。 E=mc^2 = (0.04764E-27/6.69412E-27) × (299792458)^2 =6.396E14 [J] かなり近い値になったが・・ 光速を30万キロメートルにしなかったのと、同位体の存在比や電子の質量を無視したことなどが誤差の原因になった可能性があるかな?