Сколько дизельного топлива с удельной теплотой сгорания q=4,5*10^7 дж/кг эквивалентно массе 200 г урана 235
Сколько дизельного топлива с удельной теплотой сгорания q=4,5*10^7 дж/кг эквивалентно массе 200 г урана 235 92 u, которую расходует атомный ледокол в течение суток? (При делении одного ядра урана выделяется энергия w1=200 мэв). (Пожалуйста, предоставьте подробное решение)
02.12.2023 23:17
Описание:
Для решения данной задачи необходимо определить, сколько энергии выделяется при сгорании указанной массы урана, и затем найти эквивалентную массу дизельного топлива с удельной теплотой сгорания q.
Сначала определим энергию, выделяемую при делении одного ядра урана. Дано: w1 = 200 МэВ. Обратимся к соотношению 1 МэВ = 1,6 * 10^-13 Дж. Тогда w1 = 200 * 1,6 * 10^-13 Дж.
Далее необходимо найти общую энергию, выделяемую при распаде массы урана 235 92 u, которую расходует атомный ледокол в течение суток. Количество атомов в данной массе урана можно найти, используя постоянную Авогадро и массу молярную урана.
Далее можно посчитать общую энергию, выделяемую при делении всех атомов урана и сравнить ее с энергией, которую можно получить при сгорании эквивалентной массы дизельного топлива с удельной теплотой сгорания q.
Демонстрация:
В задаче дано, что масса урана равна 200 г, что удельная теплота сгорания дизельного топлива q = 4,5 * 10^7 Дж/кг и энергия, выделяемая при делении одного ядра урана, равна w1 = 200 МэВ.
Совет:
Перед началом решения задачи внимательно ознакомьтесь с данными и формулами, используемыми в задаче. Обратите внимание на различные единицы измерения (например, МэВ и Дж) и сделайте необходимые преобразования.
Задача на проверку:
Для практики решите задачу: Сколько эквивалентной массы дизельного топлива с удельной теплотой сгорания q = 6,0 * 10^7 Дж/кг необходимо для производства энергии, равной выделяемой при распаде массы урана 238 92 U, которая равна 250 МэВ? Ответ представьте в килограммах.