Яка потужність атомної електростанції, якщо її ККД становить 25% і використовується 150 г Урану-235 протягом доби?

Тема урока: Расчет мощности атомной электростанции

Объяснение:
Мощность атомной электростанции может быть рассчитана, учитывая коэффициент КПД (КПД) и количество использованного топлива. Для решения этой задачи нам также понадобятся значения энергии, высвобождаемой при делении одного ядра урана.

Сначала вычислим общую энергию, выделяемую в результате деления использованных 150 г урана-235. Для этого умножим количество урана на энергию одного ядра урана:
\[150 г \times \dfrac{1}{235} \times 200 \times 10^6 эВ = 1.28 \times 10^{10} эВ.\]

Затем переведем полученную энергию в джоули, учитывая, что 1 эВ = \(1.6 \times 10^{-19}\) Дж:
\[1.28 \times 10^{10} эВ \times 1.6 \times 10^{-19} = 2.048 \times 10^{-9} Дж.\]

Теперь рассчитаем мощность атомной электростанции, используя полученную энергию и КПД, который составляет 25% (или 0.25):
\[Мощность = \dfrac{Энергия}{Время} = \dfrac{2.048 \times 10^{-9} Дж}{24 \times 3600 сек} \times 0.25 = 5.34 \times 10^{-15} Вт.\]

Таким образом, мощность атомной электростанции составляет 5.34 × 10^(-15) Вт.

Пример:
Ученик решает задачу о расчете мощности атомной электростанции с заданными значениями КПД и количеством использованного урана.

Совет:
Для лучшего понимания расчета мощности атомной электростанции рекомендуется изучить основы физики, включая единицы измерения энергии (эВ и Дж) и КПД. Ознакомление с принципами работы атомных электростанций также поможет вам лучше понять эту тему.

Дополнительное задание:
Рассчитайте мощность атомной электростанции, если ее КПД составляет 30%, а количество использованного урана-235 равно 200 г. Вы также знаете, что при делении одного ядра урана выделяется 250 МэВ энергии. Выразите ответ в ваттах.