Сколько воды должно испаряться каждый день, чтобы рассеять теплоту, выделяемую АЭС с электрической мощностью 1000

Fedor

33

Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, которое требуется расеять. Формула имеет следующий вид:

\[ Q = P \times \dfrac{1}{\text{КПД}} \]

где:
\( Q \) - количество теплоты, рассеиваемое АЭС (в ватт-часах),
\( P \) - электрическая мощность АЭС (в ваттах),
КПД - коэффициент полезного действия АЭС (в долях или процентах).

В нашем случае, электрическая мощность АЭС \( P \) составляет 1000 МВт = \( 1000 \times 10^6 \) ватт, а КПД равен 32% = \( \dfrac{32}{100} = 0.32 \).
Подставим значения в формулу и рассчитаем количество теплоты:

\[ Q = 1000 \times 10^6 \times \dfrac{1}{0.32} \]

Чтобы получить количество теплоты в ватт-часах, умножим полученное значение на 3600 (количество секунд в часе):

\[ Q_{\text{в часах}} = 1000 \times 10^6 \times \dfrac{1}{0.32} \times 3600 \]

Теперь нам нужно узнать, сколько воды необходимо испарить для расеивания этой теплоты. Для этого мы можем использовать скрытую вода (в пассивном состоянии) поддерживающую контур охлаждения реактора. Оценочно, можно считать, что процесс испарения воды является идеальным процессом, поэтому необходимая энергия для испарения 1 кг воды составляет 2,26 МДж.

Теперь мы можем рассчитать количество воды, необходимой для рассеивания теплоты АЭС:

\[ \text{M} = \dfrac{Q_{\text{в часах}}}{2.26 \times 10^6} \]

где:
\( \text{M} \) - количество воды, необходимое для рассеивания теплоты АЭС (в килограммах).

Подставим значение \( Q_{\text{в часах}} \) в формулу и произведем расчет:

\[ \text{M} = \dfrac{1000 \times 10^6 \times \dfrac{1}{0.32} \times 3600}{2.26 \times 10^6} \]

Выполнив вычисления, получим количество воды, необходимое для рассеивания теплоты. Ответ округлим до 2 знаков после запятой:

\[ \text{M} \approx 542372.12 \, \text{кг} \]

Теперь, чтобы узнать, сколько это составляет в килотоннах, нужно разделить полученное значение на 1000:

\[ \text{M_{кт}} = \dfrac{\text{M}}{1000} \]

Расчитав, получаем:

\[ \text{M_{кт}} \approx 542.37 \, \text{кт} \]

Итак, каждый день должно испаряться примерно 542 372.12 килограмма воды, чтобы рассеять теплоту, выделяемую АЭС мощностью 1000 МВт и КПД 32%. Это соответствует около 542.37 килотоннам.