Каково значение полезной мощности реактора атомной подводной лодки в трехмесячном плавании, если при каждом делении
Каково значение полезной мощности реактора атомной подводной лодки в трехмесячном плавании, если при каждом делении ядра атома 23592U выделяется 200 МэВ энергии, а КПД составляет 19%? Во время данного плавания лодка расходует 3,33 кг урана 23592U.
Хрусталь 38
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать формулу для расчета полезной мощности \(P\):\[ P = \eta \times \Delta m \times c^2 \]
где:
\(\eta\) - КПД (в нашем случае 0,19)
\(\Delta m\) - изменение массы (в нашем случае 3,33 кг)
\(c\) - скорость света (приблизительно \(3 \times 10^8 \, \text{м/c}\))
Мы должны выражать массу в килограммах и энергию в джоулях, поэтому нам нужно перевести МэВ в джоули.
1 МэВ эквивалентно \(1,6 \times 10^{-13}\) Дж. Таким образом, 200 МэВ будет равняться \(200 \times 1,6 \times 10^{-13}\) Дж.
Дальше можем приступить к решению задачи:
\[ P = 0,19 \times 3,33 \, \text{кг} \times (200 \times 1,6 \times 10^{-13}) \, \text{Дж/кг} \]
\[ P = 0,19 \times 3,33 \times 200 \times 1,6 \times 10^{-13} \, \text{Дж/с} \]
\[ P = 0,19 \times 0,0000264 \, \text{Дж/с} \]
\[ P \approx 0,000005016 \, \text{Дж/с} \]
Таким образом, значение полезной мощности реактора атомной подводной лодки в трехмесячном плавании составляет около 0,000005016 Дж/с.