Розрахунок енергії, отриманої від спалювання нафти і розпаду урану
Якій кількості нафти потрібно спалити, щоб отримати ту саму енергію, як при повному розпаді 238 г урану-235?
Якій кількості нафти потрібно спалити, щоб отримати ту саму енергію, як при повному розпаді 238 г урану-235? З урахуванням того, що питома теплота згоряння нафти q = 44 МДж / кг. Припустимо, що поділ одного ядра урану вивільняє енергію 3,2 * 10^-11 Дж, а маса урану-235 дорівнює 3,9 * 10^-25 кг.
16.11.2023 07:20
Написать свой ответ:
Пояснення: Для розв"язання цієї задачі нам потрібно порівняти енергію, яку ми одержуємо від спалювання нафти з енергією, яку ми одержуємо від повного розпаду 238 г урану-235.
1. Спочатку розрахуємо енергію, яку одержуємо від спалення нафти. Використовуючи питому теплоту згоряння q = 44 МДж / кг і припустимо, що ми спалюємо 1 кг нафти. Тоді енергія, одержувана від спалювання, буде рівна 44 МДж.
2. Тепер розрахуємо кількість нафти, яку потрібно спалити, щоб отримати таку саму енергію, як від розпаду урану-235. Поділ одного ядра урану-235 вивільняє енергію 3,2 * 10^-11 Дж. Згідно з даними, маса урану-235 дорівнює 3,9 * 10^-25 кг.
У нас є маса урану-235 у грамах, тому знайдемо кількість молекул урану-235, ділячи масу на молярну масу (молярна маса урану-235 складає 235 г/моль), а потім помножимо на енергію розпаду одного ядра.
Кількість молекул урану-235: (маса урану-235 в грамах) / (молярна маса урану-235) = 238 г / 235 г/моль = 1,01 моль
Енергія, одержана від розпаду урану-235: (кількість молекул урану-235) * (енергія розпаду одного ядра) = 1,01 моль * 3,2 * 10^-11 Дж/моль = 3,232 * 10^-11 Дж.
3. Тепер, порівнюючи отримані значення, ми бачимо, що для отримання однакових енергій потрібно спалити:
Енергія, яка одержується від спалювання нафти / Енергія, одержана від розпаду урану-235 = 44 МДж / 3,232 * 10^-11 Дж ≈ 1,36 * 10^12 кг нафти.
Приклад використання: Потрібно спалити приблизно 1,36 * 10^12 кг нафти, щоб одержати таку саму енергію, як при повному розпаді 238 г урану-235.
Рекомендація: Для кращого розуміння задачі можна відобразити всі розрахунки у вигляді таблиці або простого списку кроків. Розбивши рішення на окремі етапи, легше зрозуміти, які кроки потрібно виконати.
Вправа: Скільки нафти потрібно спалити, щоб одержати таку саму енергію, як від повного розпаду 650 г урану-235? За питомою теплотою згоряння нафти q = 50 МДж/кг. (Візьміть молярну масу урану-235 рівною 235 г/моль).