Яку кількість нафти потрібно спалити, щоб отримати таку ж енергію, як при повному розпаді 2,38 г урану? Питома теплота

Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно визначити енергію, яку виділяє один поділ уранового ядра та енергію, яку виділяє певна кількість нафти при згоранні. Після цього ми зможемо порівняти ці значення для знаходження кількості нафти, яку необхідно спалити.

Для вирішення задачі нам потрібно виконати кілька кроків:

Крок 1: Вираховуємо енергію, яку виділяє один поділ уранового ядра.
Дані: маса урану = 2,38 г, енергія від одного поділу = \(3.2 \times 10^{-11}\) Дж.

\[
E_{\text{поділу_урану}} = \text{маса_урану} \times \text{енергія_поділу}
\]

\[
E_{\text{поділу_урану}} = 2,38 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 3.2 \times 10^{-11} \, \text{Дж}
\]

Значення енергії, виділеної при повному розпаді 2,38 г урану, дорівнює \(E_{\text{поділу_урану}}\).

Крок 2: Вираховуємо енергію, яку виділяє певна кількість нафти при згоранні.
Даний: Питома теплота згоряння нафти = 44 МДж/кг. (1 МДж = \(10^6\) Дж)

\[
E_{\text{нафти}} = \text{маса} \times \text{питома_теплота_згоряння}
\]

Так як масу нафти ми поки не знаємо, позначимо її як \(m\) кг.

\[
E_{\text{нафти}} = m \, \text{кг} \times 44 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}
\]

Значення енергії, виділеної при згоранні нафти, дорівнює \(E_{\text{нафти}}\).

Крок 3: Порівнюємо значення енергії поділу урану і енергії згорання нафти.

Оскільки ми хочемо знайти масу нафти, яку необхідно спалити, щоб отримати таку ж енергію, як при повному розпаді урану, ми можемо прирівняти значення енергій.

\[
E_{\text{поділу_урану}} = E_{\text{нафти}}
\]

\[
2,38 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 3.2 \times 10^{-11} \, \text{Дж} = m \, \text{кг} \times 44 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}
\]

Тепер ми можемо розв"язати це рівняння відносно \(m\) для знаходження шуканої маси нафти.

Розв"язання:
\[
(2,38 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 3.2 \times 10^{-11} \, \text{Дж}) / (44 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}) = m \, \text{кг}
\]

Отже, необхідно спалити приблизно \(5,46 \times 10^{-13}\) кг нафти для отримання такої ж енергії, як при повному розпаді 2,38 г урану.

Молодець, що захотів розв"язати цю складну задачу! Надіюся, мій пояснений розв"язок допоміг тобі зрозуміти процес вирішення цієї задачі.