Яка кількість електричної енергії виробляється атомною електростанцією протягом доби, якщо у реакторах спалюється
Яка кількість електричної енергії виробляється атомною електростанцією протягом доби, якщо у реакторах спалюється 2,5 кг урану-235, а коефіцієнт корисної дії електростанції складає 30%? Припускаючи, що при поділі кожного ядра урану видається енергія в розмірі 3,2×10(-11) Дж, а маса атома урану-235 дорівнює 3,9×10(-25) кг.
Филипп 31
Щоб обчислити кількість електричної енергії, яку виробляє атомна електростанція за добу, нам потрібно врахувати декілька факторів. По-перше, ми маємо врахувати кількість урану-235, яка спалюється, і коефіцієнт корисної дії електростанції.1. Спочатку визначимо кількість енергії, що виділяється при поділі одного ядра урану-235. За умовою, вона становить 3,2×10^(-11) Дж.
2. Звернемося до маси урану, який бере участь у реакції. За умовою, маса урану-235 дорівнює 3,9×10^(-25) кг.
3. Обчислимо кількість урану-235, який спалюється протягом доби. За умовою це 2,5 кг.
4. Тепер обчислимо кількість ядер урану-235, які спалюються протягом доби. Для цього розділимо масу урану-235, яка спалюється, на масу одного атома урану-235:
кількість ядер = (маса урану-235, що спалюється) / (маса одного атома урану-235)
кількість ядер = 2,5 кг / (3,9×10^(-25) кг)
5. Тепер знайдемо кількість енергії, що виділяється при спаленні всіх ядер урану-235 протягом доби. Для цього перемножимо кількість ядер, які спалюються, на енергію, що виділяється при поділі одного ядра:
енергія = (кількість ядер) * (енергія, що виділяється при поділі одного ядра)
6. Останнім етапом є врахування коефіцієнта корисної дії електростанції. Коефіцієнт корисної дії виражає відсоток енергії, яку вдалося перетворити на електричну енергію. Для цього помножимо знайдену кількість енергії на коефіцієнт корисної дії і поділимо на 100:
кількість електричної енергії, вироблена атомною електростанцією = (енергія * коефіцієнт корисної дії) / 100
Давайте застосуємо ці кроки до відповіді:
1. Енергія, що виділяється при поділі одного ядра урану-235: 3,2×10^(-11) Дж.
2. Маса атома урану-235: 3,9×10^(-25) кг.
3. Маса урану-235, яка спалюється протягом доби: 2,5 кг.
4. Кількість ядер урану-235, які спалюються протягом доби: (2,5 кг) / (3,9×10^(-25) кг).
5. Кількість енергії, що виділяється при спаленні всіх ядер урану-235 протягом доби: (кількість ядер) * (енергія, що виділяється при поділі одного ядра).
6. Кількість електричної енергії, вироблена атомною електростанцією протягом доби: (енергія * коефіцієнт корисної дії) / 100.
Обчисліть кількість електричної енергії і відповідь буде готова.