1. Якій енергії відповідає ККД атомної електростанції, яка споживає 30 г Урану-235 за добу і має потужність 5 МВт?
1. Якій енергії відповідає ККД атомної електростанції, яка споживає 30 г Урану-235 за добу і має потужність 5 МВт? Врахуйте, що під час кожного поділу ядра виділяється 200 МеВ енергії.
2. Яка потужність атомної електростанції, яка витрачає 150 г ізотопу Урану-235 за добу і має ККД 26%? Врахуйте, що під час кожного поділу ядра виділяється 200 МеВ енергії.
3. Скільки Урану-235 витрачається у реакторі атомного підводного човна за добу, якщо човен розвиває потужність 60 МВт і має ККД 16,9%? Врахуйте, що під час кожного поділу ядра виділяється енергія.
2. Яка потужність атомної електростанції, яка витрачає 150 г ізотопу Урану-235 за добу і має ККД 26%? Врахуйте, що під час кожного поділу ядра виділяється 200 МеВ енергії.
3. Скільки Урану-235 витрачається у реакторі атомного підводного човна за добу, якщо човен розвиває потужність 60 МВт і має ККД 16,9%? Врахуйте, що під час кожного поділу ядра виділяється енергія.
Ivanovich 50
1. Для розв"язання першої задачі, нам потрібно знайти, яку енергію відповідає коефіцієнт корисної дії (ККД) атомної електростанції, яка споживає 30 г Урану-235 за добу і має потужність 5 МВт.Спочатку знайдемо енергію, що виділяється під час поділу ядра:
Енергія, виділена під час поділу ядра = 200 МеВ
Далі віднімемо ККД від 100%, щоб знайти частину енергії, яка не використовується:
Частина енергії, яка не використовується = 100% - ККД
Тепер знайдемо кількість поділів ядра:
Кількість поділів ядра = маса Урану-235 / молярна маса Урану-235
Молярна маса Урану-235 = 235 г/моль
Кількість поділів ядра = (маса Урану-235 / молярна маса Урану-235) * 6.022 × 10^23
Знайдемо енергію, яку використовує атомна електростанція:
Енергія = кількість поділів ядра * енергія, виділена під час поділу ядра
Приведемо потужність атомної електростанції до одиниць енергії:
Потужність = потужність * 1 добу * 24 годин * 60 хвилин * 60 секунд
Тепер обчислимо енергію, відповідну ККД атомної електростанції:
Ефективна енергія = енергія * (100% - Частина енергії, яка не використовується) / 100%
2. Друга задача полягає у пошуку потужності атомної електростанції, яка витрачає 150 г ізотопу Урану-235 за добу і має ККД 26%.
Використовуючи аналогічні формули, які були використані в першій задачі, знайдемо ефективну енергію, яку використовує атомна електростанція. Потім, щоб знайти потужність, поділимо ефективну енергію на час (в добах). Знову обчислимо кількість поділів ядра і ефективну енергію, подібно до першої задачі.
3. Третя задача полягає у визначенні кількості Урану-235, яку витрачає атомний підводний човен за добу, знаючи, що човен має потужність 60 МВт і ККД 16,9%.
За аналогією з першою і другою задачами, можна зрозуміти, що нам спочатку потрібно обчислити ефективну енергію, використовуючи формули, а потім обчислити масу Урану-235, знаючи кількість поділів ядра. Зрештою, для визначення маси Урану-235 за допомогою молярної маси Урану-235, використаємо відому формулу:
Маса Урану-235 = кількість поділів ядра / (6.022 × 10^23 * молярна маса Урану-235)