Какое количество каменного угля необходимо сжечь на тепловой электростанции, чтобы получить столько же энергии, которая

Leonid

51

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся следующие данные:

1. Масса урана-235, для которого известно, что при его делении выделяется энергия. Дано: 9 г.

2. Энергия, выделяющаяся при делении каждого ядра урана-235.

Давайте рассмотрим пошаговое решение:

Шаг 1: Найдем количество делений ядер урана-235, необходимых для получения указанного количества энергии.

Когда каждое ядро урана-235 делится, выделяется определенное количество энергии. Эта энергия может быть выражена в виде единицы, называемой электронвольтом (эВ).

Известно, что при делении ядра урана-235 энергия, выделяющаяся, составляет примерно 200 МэВ (МэВ - мегаэлектронвольт).

Предположим, что \(n\) - это количество делений ядер урана-235, необходимых для получения такой же энергии, как и в задаче.

Тогда можно записать уравнение:

\(9 \, \text{г} \, \text{урана-235} = n \times 200 \, \text{МэВ}\)

Шаг 2: Приведем единицы измерения в уравнении к одному виду.

В задаче даны масса урана-235 в граммах и энергия в мегаэлектронвольтах. Чтобы привести их к одному виду, нужно привести массу урана-235 к массам ядер урана-235 и энергию к энергии одного деления ядра урана-235.

Атомная масса урана-235 составляет приблизительно 235 г/моль.

Масса ядра урана-235 будет:

\[
\text{Масса ядра урана-235} = \frac{9 \, \text{г}}{235 \, \text{г/моль}}
\]

Теперь приведем энергию к энергии одного деления ядра урана-235:

\[
\text{Энергия одного деления ядра урана-235} = \frac{200 \times 10^6 \, \text{эВ}}{1 \, \text{деление ядра}}
\]

Шаг 3: Выразим количество делений ядер урана-235, необходимых для получения такой же энергии, используя приведенные единицы измерения:

\[
\text{Количество делений ядер урана-235} = \frac{9 \, \text{г массы урана-235}}{235 \, \text{г/моль}} \times \frac{200 \times 10^6 \, \text{эВ}}{1 \, \text{деление ядра}}
\]

Шаг 4: Вычислим значение этого выражения:

\[
\text{Количество делений ядер урана-235} = \frac{9 \times 200 \times 10^6 \, \text{г} \, \text{эВ}}{235 \, \text{г/моль} \times 1 \, \text{деление ядра}}
\]

Шаг 5: Упростим выражение и вычислим значение:

\[
\text{Количество делений ядер урана-235} = \frac{9 \times 200 \times 10^6}{235} \, \text{делений ядра}
\]

Вычисляем значение:

\[
\text{Количество делений ядер урана-235} \approx 7.6596 \times 10^6 \, \text{делений ядра}
\]

Итак, чтобы получить столько же энергии, как при делении 9 г урана-235, необходимо провести примерно 7.6596 миллионов делений ядер урана-235.