Расчеты энергетики в химии
Яка кількість нафти повинна бути згоріла для отримання такої ж енергії, як при повному розпаді 2,38 г урану? Питома
Яка кількість нафти повинна бути згоріла для отримання такої ж енергії, як при повному розпаді 2,38 г урану? Питома теплота згоряння нафти складає 44 мДж на кг. Припустимо, що в результаті поділу кожного ядра урану виділяється енергія 3,2 х 10^-11, а маса урану дорівнює
11.12.2023 01:15
Написать свой ответ:
Инструкция: Для решения данной задачи вам понадобится знание понятий питомой теплоты сгорания и энергии распада ядра урана.
Мы знаем, что питомая теплота сгорания нафти составляет 44 МДж/кг. Мы также знаем, что энергия распада каждого ядра урана составляет 3,2 х 10^-11 Дж.
Для решения задачи, нам нужно сначала найти массу урана, а затем вычислить количество необходимой для сгорания нафти.
Для нахождения массы урана, используем периодическую таблицу элементов. Молярная масса урана равна 238 г/моль, следовательно, масса 2,38 г урана равна 0,01 мол.
Теперь, чтобы найти общую энергию, выделившуюся при полном распаде урана, мы умножаем количество молей урана на энергию, выделяющуюся в результате распада одного ядра.
Энергия распада пятеричного ядра урана равна 5 * 3,2 х 10^-11 Дж (так как уран-238 распадается на 5 ядер). Затем мы умножаем это значение на количество молей урана (0,01 моль) и получаем общую энергию, равную 1,6 х 10^-12 Дж.
Наконец, чтобы вычислить массу нефти, которая должна сгореть, чтобы выделить такую же энергию, мы делим общую энергию на питомую теплоту сгорания нафти:
Масса нефти = общая энергия / питомая теплота сгорания нафти = (1,6 х 10^-12 Дж) / (44 МДж/кг) = 3,64 х 10^-14 кг.
Таким образом, для получения такой же энергии, как при полном распаде 2,38 г урана, нужно сгореть 3,64 х 10^-14 кг нефти.
Пример использования:
Задача: Какая масса нефти должна быть сожжена, чтобы получить такую же энергию, как при полном распаде 4 г урана? (Питомая теплота сгорания нафти равна 50 МДж/кг)
Совет: Для более легкого понимания задачи, рекомендуется использовать периодическую таблицу элементов для нахождения массы урана и помнить, что энергия распада ядра урана должна быть умножена на количество молей урана для получения общей энергии.
Упражнение: Какую энергию выделит 1 г урана при полном распаде, если энергия распада одного ядра составляет 3,5 х 10^-10 Дж? (ответ округлить до 2 знаков после запятой)