Яка кількість води може бути нагріта від 20 до 100 °С та випарена з використанням енергії, яка виділяється

Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить количество воды, которое может быть нагрето от 20 до 100 °C и испарено при использовании энергии, выделяющейся при делении 9,4 г урана-235.

Для начала, давайте вычислим энергию, которая выделяется при делении 9,4 г урана-235. При каждом делении ядра урана-235 выделяется 200 МэВ энергии. Переведем это значение в джоули.

\[1 \, \text{МэВ} = 1,6 \times 10^{-13} \, \text{Дж}\]

Тогда, энергия, выделяющаяся при делении 9,4 г урана-235 будет:

\[E = (9,4 \, \text{г}) \times \left(\frac{200 \times 10^6 \, \text{эВ}}{1 \, \text{деление}}\right) \times \left(\frac{1,6 \times 10^{-13} \, \text{Дж}}{1 \, \text{эВ}}\right) = 3,776 \, \text{Дж}\]

Далее, нам нужно определить количество тепла, необходимого для нагрева воды от 20 до 100 °C. Для этого воспользуемся формулой:

\[Q = m \times c \times (T_2 - T_1)\]

Где:
- Q - количество тепла, в джоулях
- m - масса воды, в килограммах
- c - питомая теплоемкость воды, в Дж/(кг∙℃)
- \(T_2\) - конечная температура, в °C
- \(T_1\) - начальная температура, в °C

Переведем значения в удобные единицы:

\[Q = m \times 4200 \times (100 - 20) = m \times 336000\]

Теперь, вычислим количество воды, которое может быть нагрето от 20 до 100 °C. Для этого, нам нужно разделить общую энергию, выделенную при делении урана, на количество тепла, необходимого для нагрева воды:

\[m = \frac{E}{Q} = \frac{3,776 \, \text{Дж}}{336000 \, \text{Дж/кг}} = 0,0112 \, \text{кг} = 11,2 \, \text{г}\]

Таким образом, количество воды, которое может быть нагрето от 20 до 100 °C и испарено с использованием энергии, выделяющейся при делении 9,4 г урана-235, равно 11,2 г.

Пожалуйста, обратите внимание, что в данном решении не учитываются потери энергии. Реальные условия могут отличаться, поскольку энергия может быть потеряна в виде тепла или другим способом.