Яку потужність має АЕС, яка щодня використовує 220 г Урану-235 з ККД 30%? Припустимо, що розпад одного атома Урану

Тема вопроса: Расчет мощности АЭС

Пояснение: Для расчета мощности ядерной электростанции (АЭС) необходимо знать эффективность преобразования энергии от потребления урана до получения электроэнергии. В данном случае, у автора в задаче указано, что КПД составляет 30%, а энергия, выделяемая растворением одного атома урана-235, равна 200 МэВ.

Чтобы найти мощность АЭС, нужно умножить эффективность преобразования энергии на энергию, получаемую от израсходованного урана за один день.

Сначала найдем энергию, получаемую от 220 г урана-235 за один день. Поскольку автор не уточнил количество атомов урана в 220 г, предположим, что его молярная масса равна 235 г/моль. Тогда каоличесвто моль урана:

Масса урана / молярная масса урана = 220 г / 235 г/моль = 0.936 моль

Далее умножим количество моль урана на Авогадро число, чтобы найти количество атомов Урана:

Количество моль урана * Авогадро число = 0.936 моль * (6.022 * 10^23 атома / 1 моль) = 5.63 * 10^23 атома урана-235

Для расчета энергии, получаемой от урана-235, умножим количество атомов на энергию, выделяемую одним атомом:

Количество атомов * энергия = (5.63 * 10^23 атома) * (200 МэВ / 1 атом) = 1.126 * 10^26 МэВ

Теперь, чтобы найти мощность АЭС, умножим полученную энергию на КПД:

Мощность = энергия * КПД = (1.126 * 10^26 МэВ) * (0.30) = 3.378 * 10^25 МэВ

Совет: Для более легкого понимания задачи, можно представить мощность АЭС как количество энергии, которое она способна произвести за единицу времени. Также, вспомните формулу для расчета энергии: E = mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света.

Задача на проверку: Если АЭС с потреблением 220 г Урана-235 и эффективностью преобразования энергии 30% работает в течение 5 дней, найдите общее количество произведенной энергии в МэВ.