Порівняйте маси кам яного вугілля та урану, що використовуються на електростанціях однакової потужності, як теплової
Порівняйте маси кам"яного вугілля та урану, що використовуються на електростанціях однакової потужності, як теплової, так і атомної, при однаковому коефіцієнті корисної дії протягом 24 годин. При цьому пам"ятайте, що питома теплота згоряння кам"яного вугілля становить 2,7 мдж/кг.
30.11.2023 06:05
Разъяснение: Для выполнения данной задачи мы должны сравнить массу каменного угля и урана, используемую на электростанциях одинаковой мощности. При этом мы должны учесть, что обе электростанции работают в течение 24 часов с одинаковым коэффициентом полезного действия.
Дано, что теплота сгорания каменного угля составляет 2,7 МДж/кг. Это означает, что каждый килограмм каменного угля выделяет 2,7 МДж тепла при сгорании.
Чтобы сравнить массу каменного угля и урана, используемую на электростанциях, нужно учесть, что обе станции имеют одинаковую мощность и работают в течение 24 часов.
Для этого мы можем использовать следующую формулу:
Масса топлива = (Энергия, расходуемая за 24 часа) / (Теплота сгорания)
Для тепловой электростанции мы можем записать это следующим образом:
Масса каменного угля = (Энергия, расходуемая за 24 часа на тепловой электростанции) / (Теплота сгорания каменного угля)
Аналогично, для атомной электростанции, использующей уран:
Масса урана = (Энергия, расходуемая за 24 часа на атомной электростанции) / (Теплота сгорания урана)
Используя данную формулу и значение теплоты сгорания каменного угля (2,7 МДж/кг), мы можем решить данную задачу.
Например:
Пусть энергия, расходуемая за 24 часа на тепловой электростанции, равна 500 МДж.
Масса каменного угля = 500 МДж / 2,7 МДж/кг = 185,19 кг
Масса урана = (Значение энергии на атомной электростанции) / (Теплота сгорания урана)
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется ознакомиться с понятиями мощность электростанций, теплоты сгорания и коэффициента полезного действия. Также полезно изучить различные типы энергетических источников и их вклад в производство электроэнергии.
Ещё задача: Пусть энергия, расходуемая за 24 часа на атомной электростанции, составляет 800 МДж. Рассчитайте массу урана, используемого на данной электростанции, если теплота сгорания урана равна 5 МДж/кг.
Инструкция:
Чтобы выполнить это сравнение, нам потребуется учесть питомую теплоту сгорания каменного угля и знать одинаковую мощность электростанций.
Каменный уголь имеет питомую теплоту сгорания, равную 2,7 МДж/кг.
Мы предполагаем, что электростанции имеют одинаковую мощность, что позволяет нам сравнить их эффективность.
Количество энергии (в джоулях), получаемое от сгорания каменного угля, можно рассчитать, умножив его массу на питомую теплоту сгорания:
Энергия = масса каменного угля × питомая теплота сгорания
Аналогично, мы можем рассчитать количество энергии, получаемое от урана, используя его массу и питомую энергию Ятро:
Энергия = масса урана × питомая теплота Ятро
Чтобы сравнить массы, мы можем исключить энергию из формул, разделив обе стороны уравнения на питомую теплоту каждого топлива:
Масса каменного угля = Энергия / питомая теплота сгорания каменного угля
Масса урана = Энергия / питомая энергия Ятро
Применение формулы к обоим типам электростанций с одинаковыми значениями энергии и КПД, приведет к определению соотношения масс каменного угля и урана.
Дополнительный материал:
Энергия = 500 МДж (предположим, что эта величина одинакова для обоих типов электростанций)
Масса каменного угля = 500 МДж / 2,7 МДж/кг = 185,19 кг (округляя до двух десятичных знаков)
Масса урана = 500 МДж / питомая энергия Ятро (нужно знать питомую энергию Ятро для расчета)
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с понятием питомой теплоты сгорания и питомой энергии Ятро. Это поможет понять, как энергия выражается в разных топливах и как она используется на электростанциях.
Практика:
Если электростанция производит 800 МДж энергии и имеет КПД 0,35, вычислите массу каменного угля и урана, используемых на этой электростанции. (Питомая теплота сгорания каменного угля равна 2,7 МДж/кг, питомая энергия Ятро неизвестна).