Превращение энергии от распада урана в нагрев воды
Физика

Сколько тонн воды можно нагреть (но не кипятить!) от 0 до 100 градусов Цельсия, если распадется 0,8 г урана-235

Сколько тонн воды можно нагреть (но не кипятить!) от 0 до 100 градусов Цельсия, если распадется 0,8 г урана-235 и при этом выделится энергия 3,2*10-11 Дж? При расчетах пренебречь тепловыми потерями. Принять удельную теплоемкость воды равной 4200 Дж/(кг*К) и число Авогадро равным 6,02∗1023 моль.
Верные ответы (1):
  • Огонек
    Огонек
    5
    Показать ответ
    Тема занятия: Превращение энергии от распада урана в нагрев воды

    Разъяснение:
    Эта задача требует расчета количества тепла, выделяющегося при распаде урана-235, и на основе этого определить, сколько тонн воды можно нагреть.

    Для начала найдем количество выделяющейся энергии при распаде 0,8 г урана-235. Дано, что энергия равна 3,2 * 10^(-11) Дж.

    Теперь мы можем использовать формулу для расчета количества тепла:
    Q = mcΔT,
    где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

    Чтобы нагреть воду от 0 до 100 градусов Цельсия, нам нужно знать массу воды. Исходя из задачи, данная информация не предоставлена.

    Но мы можем использовать количество вещества (моль) урана-235, чтобы рассчитать массу воды. Зная, что 1 моль урана-235 равна 235 граммам, и при распаде 0,8 г урана-235 выделяется энергия, мы можем использовать данные для расчета массы воды.

    Уран-235 -> 0,8 г -> 3,2 * 10^(-11) Дж
    1 моль урана-235 -> 235 г -> X Дж

    X = (3,2 * 10^(-11) Дж * 235 г) / 0,8 г

    Теперь, когда у нас есть масса воды, мы можем рассчитать количество тепла, необходимого для нагрева воды от 0 до 100 градусов Цельсия, с использованием удельной теплоемкости воды.

    Демонстрация:
    Допустим, количество тепла, выделяющегося при распаде урана-235, равно 3,2 * 10^(-11) Дж. Какое количество воды можно нагреть от 0 до 100 градусов Цельсия?

    Совет:
    Чтобы лучше понять эту задачу, вам может потребоваться вспомнить уравнение для расчета количества тепла и конвертировать единицы измерения, если это необходимо.

    Дополнительное упражнение:
    Для данной задачи предлагаю вам рассчитать количество тепла, выделяющегося при распаде 1 г урана-235. Затем определите, сколько тонн воды можно нагреть от 0 до 100 градусов Цельсия, используя данное количество тепла.
Написать свой ответ: