Скільки нафти треба спалити, щоб отримати таку ж енергію, як при повному розпаді 238 г урану-235? Питома теплота

Тема: Расчет энергии при сгорании нефти и распаде урана-235

Объяснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны сравнить количество энергии, выделяемой при сгорании нефти и распаде урана-235.

Сперва рассчитаем энергию, выделяемую при распаде урана-235. Дано, что при распаде одного ядра урана выделяется энергия 3,2*10^-11 дж, а масса урана-235 составляет 3,9*10^-25 кг. Чтобы найти энергию, выделяющуюся при полном распаде 238 г урана-235, мы должны умножить количество распадов на массу одного распавшегося ядра урана-235:

3,9*10^-25 кг / ядро * (238 г / (235 г/моль)) * (6,02*10^23 ядер/моль) * (3,2*10^-11 дж/ядро) = X дж

Теперь посчитаем необходимое количество нефти, чтобы получить такое же количество энергии. Дано, что питомая теплота сгорания нефти равна 44 МДж/кг. Чтобы найти массу нефти, мы должны разделить количество энергии, необходимое для распада урана-235, на питомую теплоту сгорания нефти:

X дж / (44 МДж/кг * 10^6) = Y кг

Итак, чтобы получить такое же количество энергии, как при полном распаде 238 г урана-235, нужно сжечь Y кг нефти.

Пример использования:
Решим задачу: Сколько нефти нужно сжечь, чтобы получить такое же количество энергии, как при полном распаде 238 г урана-235?
Дано:
Масса урана-235: 238 г
Распад одного ядра урана-235: 3,2*10^-11 дж
Масса урана-235 в одном ядре: 3,9*10^-25 кг
Питомая теплота сгорания нефти: 44 МДж/кг

Решение:
1. Рассчитаем энергию, выделяемую при распаде урана-235:
Энергия = (масса урана-235 / масса урана-235 в одном ядре) * (количество ядер в одной молекуле урана-235) * (энергия, выделяемая при распаде одного ядра урана-235)
Энергия = (238 г / (235 г/моль)) * (6,02*10^23 ядер/моль) * (3,2*10^-11 дж/ядро)

2. Рассчитаем количество нефти, необходимое для получения такого же количества энергии:
Масса нефти = Энергия / (питомая теплота сгорания нефти * 10^6)

3. Получаем ответ.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется вспомнить базовые понятия в области радиоактивного распада и термохимии. Кроме того, полезно ознакомиться с таблицей периодических элементов, чтобы быть в курсе массы и свойств урана и нефти.

Упражнение:
Сколько нефти нужно сжечь, чтобы получить такое же количество энергии, как при полном распаде 126 г урана-235? Дано, что питомая теплота сгорания нефти равна 38 МДж/кг.