1) Какая масса каменного угля должна сгореть, чтобы выделить столько же энергии, сколько выделяется при делении ядер

Drakon

56

Задача 1:
Для решения данной задачи нам необходимо установить соотношение между энергией, выделяемой при делении ядер урана-235, и массой сгорающего каменного угля.
Из условия задачи известно, что каждое деление ядра урана-235 выделяет энергию в размере 200 МэВ. Нам нужно найти массу угля, который сгорит, выделив такую же энергию.

Для начала, посчитаем энергию, выделяемую при делении ядер урана-235. У нас есть масса урана-235, равная 2,85 грамма, и каждое деление выделяет энергию в размере 200 МэВ. Мы можем использовать формулу:

\(Энергия = масса \times энергия_{деления}\)

Выразим энергию через массу урана-235:

\(Энергия = 2,85 \, г \times 200 \, МэВ\)

Теперь, чтобы определить массу каменного угля, выделяющего такое же количество энергии, нужно знать, сколько энергии выделяется при сжигании единицы массы угля. Давайте это обозначим как \(энергия_{угля}\).

Тогда, чтобы найти массу угля, используем формулу:

\(Масса \, угля = \frac{Энергия}{энергия_{угля}}\)

Так как энергия урана-235 и энергия угля будут одинаковыми, мы можем записать:

\(Масса \, каменного \, угля = \frac{Масса_{У-235} \times энергия_{деления}}{энергия_{угля}}\)

Теперь можем найти ответ на задачу, подставив известные значения:

\(Масса \, каменного \, угля = \frac{2,85 \, г \times 200 \, МэВ}{энергия_{угля}}\)

Обратите внимание, что значение энергии угля нам неизвестно, поэтому мы не можем точно рассчитать конечный ответ. Нам нужно знать, сколько энергии выделяется при сжигании единицы массы каменного угля, чтобы продолжить решение этой задачи.

Задача 2:
Для решения данной задачи мы должны выяснить, сколько массы урана-235 будет сгорать ежесуточно на атомной электростанции для производства 600 МВт энергии при КПД 28%.

Переведём мощность в величину энергии, используя формулу:

\(Энергия = мощность \times время\)

Здесь мощность равна 600 МВт, а время равно 24 часа, так как мы рассматриваем ежесуточное потребление.

\(Энергия = 600 \, МВт \times 24 \, часа\)

Теперь найдем общую энергию, выделяемую за сутки, используя эффективность в процентах:

\(Общая \, энергия = Энергия \times \frac{КПД}{100}\)

В данном случае, КПД равен 28%, поэтому:

\(Общая \, энергия = Энергия \times \frac{28}{100}\)

Теперь мы можем найти массу урана-235, зная, что каждое деление ядра этого урана выделяет энергию в размере 200 МэВ. Снова используем формулу:

\(Масса_{У-235} = \frac{Общая \, энергия}{энергия_{деления}}\)

Подставим известные значения:

\(Масса_{У-235} = \frac{Общая \, энергия}{200 \, МэВ}\)

Полученное значение массы будет выражено в граммах, поэтому для получения ответа в килограммах, округлим его до сотых и переведем в килограммы.

Надеюсь, эти подробные решения помогут вам понять задачи и получить нужные ответы. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!