Визнач ККД атомної електростанції потужністю 40 МВт, що за тиждень витрачає 1,4 кг ізотопу Урану-235. Уважай, що під час поділу одного ядра Урану-235 виділяється 3,2 • 10-*11Дж енергії.

Запишемо умову в одиницях СІ. Час треба перевести із діб і секунди.    $t=604800$ c

Дано:

$P=40*10^6$ Вт

$t=604800$ c

$m=1,4$ кг

$\mu=0,239$ кг/моль

$E_0=3,2*10^{-11}$ Дж

Знайти:  $\eta$

Знаючи масу і молярну масу урану, можемо знайти кількість урану в молях:

$\nu=\frac{m}{\mu_0}$       (1)

Як відомо, кожний моль речовини містить кількість молекул, що дорівнює числу Авогадро:

$N_a=6,022*10^{23}$        (2)

Оскільки молекула урану - це атом, а кожний атом має одне ядро, то кількість ядер урану дорівнює кількості урану у молях, помноженій на число Авогадро

$N=\nu N_a=\frac{m}{\mu}N_a$        (3)

Загальна кількість енергії, яку ми отримаємо, дорівнює енергії від поділу одного ядра, помноженому на кількість ядер.

$E_з=E_0*\frac{m}{\mu}N_a$       (4)

Потужність - це кількість енергії за одиницю часу, тому кількість корисної енергії, яку ми отримаємо від атомної електростанції за тиждень дорівнює добутку потужності на кількість секунд у тижні.

$E_k=P*t$        (5)

ККД     $\eta=\frac{E_k}{E_з}*100\%$        (6)

$\eta=\frac{Pt}{E_0*\frac{m}{\mu}N_a}*100\%$

$\eta=\frac{40*10^6*604800}{3,2*10^{-11}*\frac{1,4}{0,235}*6,022*10^{23}}*100\%\approx 21\%$

Відповідь: 21%

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно