Расчет массы сгоревшего каменного угля и расхода ядерного топлива
1) Какая масса каменного угля должна сгореть, чтобы выделить такую же энергию, какая выделяется при делении ядер в 2,85
1) Какая масса каменного угля должна сгореть, чтобы выделить такую же энергию, какая выделяется при делении ядер в 2,85 г урана-235? Учтите, что каждое деление ядра выделяет энергию в размере 200 МЭВ. Укажите ответ в граммах, округлив до сотых.
2) Какая масса ядерного топлива (урана-235) потрачивается ежедневно на атомной электростанции мощностью 600 МВт, если КПД составляет 28%? Учтите, что каждое деление ядра выделяет энергию в размере 200 МЭВ. Укажите ответ в килограммах, округлив до сотых.
2) Какая масса ядерного топлива (урана-235) потрачивается ежедневно на атомной электростанции мощностью 600 МВт, если КПД составляет 28%? Учтите, что каждое деление ядра выделяет энергию в размере 200 МЭВ. Укажите ответ в килограммах, округлив до сотых.
27.11.2023 02:27
Написать свой ответ:
Пояснение: Для расчета массы сгоревшего каменного угля необходимо узнать, сколько энергии выделяется при делении ядер урана-235 и затем определить, сколько делений производится при сгорании каменного угля. Затем можно найти массу каменного угля, аналогичную выделенной энергии.
1) Дано: масса урана-235 – 2,85 г, энергия от каждого деления ядра – 200 МэВ.
Сначала найдем энергию, выделенную при делении ядер урана-235:
Энергия = масса × энергия от деления ядра = 2,85 г × 200 МэВ = 570 МэВ.
Затем найдем массу каменного угля, сгоревшего и выделившего такую же энергию:
Масса каменного угля = энергия / энергия от сгорания 1 г угля = 570 МэВ / 25 МэВ ≈ 22,8 г.
Ответ: Масса каменного угля, которая должна сгореть, чтобы выделить такую же энергию, как при делении ядер в 2,85 г урана-235, составляет около 22,8 г.
2) Дано: мощность атомной электростанции – 600 МВт, КПД – 28%, энергия от каждого деления ядра – 200 МэВ.
Сначала найдем общую энергию, выделяемую станцией за день:
Энергия = мощность × время = 600 МВт × 24 часа = 14400 МВт·ч.
Затем найдем общее количество делений ядер урана-235, которое необходимо для выделения такой энергии:
Количество делений = энергия / энергия от деления ядра = 14400 МВт·ч / 200 МэВ ≈ 72·10⁶ делений.
Наконец, найдем массу ядерного топлива (урана-235), потраченного ежедневно:
Масса топлива = количество делений × масса ядра = 72·10⁶ делений × 2,85 г ≈ 205,2 т.
Ответ: Масса ядерного топлива (урана-235), которая потребляется ежедневно на атомной электростанции мощностью 600 МВт при КПД 28%, составляет около 205,2 т.
Совет: Для лучшего понимания концепции ядерной энергии и расчетов, рекомендуется изучить ядерную физику и принцип работы атомных реакторов. Также важно понимать, что энергия, выделяемая от каждого деления ядра, и КПД электростанции – величины, которые могут меняться в разных условиях.
Задание для закрепления: Какая масса каменного угля должна сгореть, чтобы выделить такую же энергию, какая выделяется при делении ядер в 4,5 г урана-235? Учтите, что каждое деление ядра выделяет энергию в размере 150 МэВ. Укажите ответ в граммах, округлив до сотых.