Какое количество дизельного топлива, имеющего удельную теплоту сгорания q=4,5*10^7 дж/кг, эквивалентно массе урана
Какое количество дизельного топлива, имеющего удельную теплоту сгорания q=4,5*10^7 дж/кг, эквивалентно массе урана, которую расходует атомный ледокол в сутки, равную m=200 г урана 235 92 u? (Рассчитайте с учетом выделяющейся энергии w1=200 мэв при делении одного ядра урана). (Представьте подробное решение)
Всеволод 6
Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие эквивалента - то есть найти массу дизельного топлива, которая может выдать такое же количество энергии, как масса урана, использованного на атомном ледоколе.Для начала, нам нужно найти энергию, выделяющуюся при распаде одного ядра урана. Дано, что эта энергия равна w1 = 200 МэВ.
Теперь мы можем использовать это значение, чтобы найти общую энергию, выделяющуюся от m = 200 г урана 235 92 u. Мы знаем, что 1 МэВ = 1,6 * 10^-13 Дж, поэтому:
w_uran = w1 * m * (1 МэВ / 1,6 * 10^-13 Дж)
Подставляя известные значения:
w_uran = 200 МэВ * 200 г * (1 МэВ / 1,6 * 10^-13 Дж)
w_uran = 200 * 200 * 1,6 * 10^-13 Дж
w_uran = 6,4 * 10^6 * 10^-13 Дж
w_uran = 6,4 * 10^-27 Дж
Теперь нам нужно найти массу дизельного топлива, которая будет выделять то же количество энергии, что и масса урана. Для этого мы используем удельную теплоту сгорания дизельного топлива q = 4,5 * 10^7 Дж/кг.
Давайте назовем эту массу дизельного топлива m_diesel.
Тогда имеем:
w_diesel = m_diesel * q
Мы хотим, чтобы w_diesel было равно w_uran, поэтому:
m_diesel * q = w_uran
m_diesel = w_uran / q
Подставляем значения:
m_diesel = 6,4 * 10^-27 Дж / 4,5 * 10^7 Дж/кг
m_diesel = (6,4 / 4,5) * 10^-27 / 10^7 кг
m_diesel = 1,42 * 10^-20 кг
Получается, что масса данного дизельного топлива, эквивалентная массе урана 235 92 u, составляет 1,42 * 10^-20 кг.
Надеюсь, это подробное решение помогло вам понять задачу! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.