Top.Mail.Ru
Ответы
Аватар пользователя
Аватар пользователя
Аватар пользователя
Сборная Домашка
+1

Помогите пожалуйста, контрольная по физике . Огромная благодарность ТМК кто ответит, дам лучший ответ

Определить КПД атомной электростанции, мощность которой 6 МВт, если в течение суток в реакторе используется 35 г Урана -235? Во время деления одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. ( 1 эв = 1,6·10 -19Кл ).

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Мастер

Чтобы определить эффективность атомной электростанции, нам сначала нужно рассчитать количество энергии, вырабатываемой в течение дня. Мы знаем, что в реакторе используется 35 г урана-235, и мы знаем, что за одно событие деления выделяется 200 МэВ энергии.

Во-первых, нам нужно перевести массу урана-235 из граммов в килограммы:
35 г = 0,035кг

Далее мы можем использовать число Авогадро (6,022 х 10^23 атома/моль), чтобы вычислить количество атомов в 35 г урана:
0,035 кг / 235 г/моль = 0,000148 моль
0,000148 моль х 6,022 х 10^23 атома/моль = 8,87 х 10^22 атома

Мы знаем, что каждый атом выделяет 200 МэВ энергии, поэтому мы можем умножить количество атомов на энергию, выделяемую на атом, чтобы получить общую произведенную энергию:
8,87 х 10^22 атома х 200 МэВ/атом = 1,77 х 10^25 МэВ

Чтобы перевести МэВ в джоули, мы можем использовать коэффициент преобразования 1 МэВ = 1,6 х 10^-13 Дж
1,77 х 10^25 МэВ х 1,6 х 10^-13 Дж/МэВ = 2,83 х 10^12 Дж

Чтобы определить эффективность, мы делим энергию, полученную за счет ввода энергии (в данном случае энергии, выделяющейся при делении), и умножаем на 100%.
Эффективность = (Произведенная энергия / потребляемая энергия) * 100%

Мощность электростанции составляет 6 МВт, и мы знаем, что 1 Вт = 1ДЖ / с, поэтому мы можем перевести мощность в джоули:
6 МВт = 6 х 10^6 Дж/с

Следовательно,
эффективность = (2,83 х 10^12 Дж / (6 х 10^6 Дж/с) * 24 часа в сутки) * 100%
КПД = 4,72%

Таким образом, КПД атомной электростанции составляет 4,72%.

Аватар пользователя
Знаток

Определить КПД атомной электростанции, мощность которой 6 МВт, если в течение суток в реакторе используется 35 г Урана-235?

При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.

(1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж).

Дано:

N = 6 МВт = 6·10⁶ Вт

t = 1 сутки = 86 400 c

m = 37 г

M = 235 г/моль - молярная масса урана-235

q₁ = 200 МэВ = 200·10⁶ эВ

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл

Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹

_____________

КПД - ?

1)

Найдем количество радиоактивного вещества:

ν = m / M = 35 / 235 ≈ 0,15 моль

2)

Находим число распавшихся атомов:

N = ν·Nₐ = 0,15·6,02·10²³ ≈ 9·10²²

3)

Находим выделившуюся энергию:

Q = N·q₁·e = 9·10²²·200·10⁶·1,6·10⁻¹⁹ ≈ 2,9·10¹² Дж (1)

4)

Полезная энергия:

Q₁ = N·t = 6·10⁶·86 400 ≈ 0,5·10¹² Дж (2)

5)

КПД = Q₁·100% / Q = 0,5·10¹² · 100% / (2,9·10¹²) =

= 50 / 2,9 ≈ 17 %