Яка провідна здатність атомної електростанції, враховуючи те, що її ККД становить 25% і протягом доби використовується 150 г Урану-235? Внаслідок поділу одного ядра Урану виділяється енергія в 200 МеВ. (1 еВ = 1,6·10^-19 Дж)
Золотой_Орел
Щоб відповісти на ваше запитання, спочатку розрахуємо енергію, яку ми можемо отримати при поділі 150 г Урану-235.
Маса одного моля Урану-235 становить приблизно 235 г. Через це, ми знаємо, що в 150 г Урану-235 міститься \(\frac{150}{235}\) молей Урану-235.
Щоб знайти кількість ядер Урану-235, використаємо формулу:
\[N = n \cdot N_A\]
де \(N\) - кількість ядер, \(n\) - кількість молей, \(N_A\) - число Авогадро.
Значення числа Авогадро \(N_A\) становить \(6,022 \times 10^{23}\) ядра/моль.
\[N = \frac{150}{235} \cdot 6,022 \times 10^{23}\]
Обчислюючи це, отримуємо кількість ядер Урану-235, які містяться в 150 г:
\[N \approx 3,85 \times 10^{23}\]
Тепер, коли ми знаємо кількість ядер, використаємо формулу для обчислення енергії:
\[E = N \cdot E_i\]
де \(E\) - енергія, \(N\) - кількість ядер, \(E_i\) - енергія, що виділяється при поділі одного ядра.
\[E = 3,85 \times 10^{23} \cdot 200 \times 10^{6} \times 1,6 \times 10^{-19}\]
Виконуючи обчислення, отримуємо:
\[E \approx 1,232 \times 10^{9} \, \text{Дж}\]
Отже, провідна здатність атомної електростанції, враховуючи її ККД 25% та використання 150 г Урану-235, становить приблизно 1,232 мільярда джоулів.
Надіюся, що цей пошаговий розрахунок допоміг зрозуміти відповідь на ваше запитання. Якщо у вас є ще питання, будь ласка, задавайте!
Маса одного моля Урану-235 становить приблизно 235 г. Через це, ми знаємо, що в 150 г Урану-235 міститься \(\frac{150}{235}\) молей Урану-235.
Щоб знайти кількість ядер Урану-235, використаємо формулу:
\[N = n \cdot N_A\]
де \(N\) - кількість ядер, \(n\) - кількість молей, \(N_A\) - число Авогадро.
Значення числа Авогадро \(N_A\) становить \(6,022 \times 10^{23}\) ядра/моль.
\[N = \frac{150}{235} \cdot 6,022 \times 10^{23}\]
Обчислюючи це, отримуємо кількість ядер Урану-235, які містяться в 150 г:
\[N \approx 3,85 \times 10^{23}\]
Тепер, коли ми знаємо кількість ядер, використаємо формулу для обчислення енергії:
\[E = N \cdot E_i\]
де \(E\) - енергія, \(N\) - кількість ядер, \(E_i\) - енергія, що виділяється при поділі одного ядра.
\[E = 3,85 \times 10^{23} \cdot 200 \times 10^{6} \times 1,6 \times 10^{-19}\]
Виконуючи обчислення, отримуємо:
\[E \approx 1,232 \times 10^{9} \, \text{Дж}\]
Отже, провідна здатність атомної електростанції, враховуючи її ККД 25% та використання 150 г Урану-235, становить приблизно 1,232 мільярда джоулів.
Надіюся, що цей пошаговий розрахунок допоміг зрозуміти відповідь на ваше запитання. Якщо у вас є ще питання, будь ласка, задавайте!
Знаешь ответ?