Яку кількість енергії можна отримати від ділення 1 г Урану-235, якщо в ході поділу кожного ядра виділяється енергія, що дорівнює 3,2•10-¹¹ Дж?

З аналізу умови задачі зрозуміло, що 235 - це масове число, яке означає загальну кількість протонів і нейтронів в одному атомі урану. Молярна маса урану 235 г/моль. Запишемо умову в одиницях СІ.

Дано:

$\mu=0,235$ кг/моль

$m=0,001$ кг

$E_0=3,2*10^{-11}$ Дж

Знайти:  $W$

Кількість енергії W, яку можна буде отримати у результаті ділення 1 граму урану, буде дорівнювати енергії від ділення одного ядра $E_0$, помноженій на кількість ядер N. 

$W=E_0N$         (1)

Кількість ядер N можемо знайти, знаючи, що у кожному молі речовини кількість молекул (у нас молекули=атоми=ядра)  дорівнює числу Авогадро $N_a$

$N_a=6,022*10^{23}$ $\frac{1}{моль}$ 

Тепер якщо число Авогадро $N_a$ помножити на кількість молів $\nu$ в одному грамі урану, то ми і отримаємо кількість ядер N.  

$N=N_a\nu$           $\nu=\frac{m}{\mu}$         

$N=N_a\frac{m}{\mu}$         (2)

(2)👉(1)

$W=E_0*N_a*\frac{m}{\mu}$          (3)

$W=3,2*10^{-11}*6,022*10^{23}*\frac{0,001}{0,235}\approx 82 001 702 128$  Дж 

Відповідь: приблизно 82 ГДж  (82 Гігаджоулі)

Для фізичного осмислення величини енергії можемо сказати, що таку кількість енергії можна отримати від згоряння 3 тонн вугілля. А у нас лише 1 грам урану!

Дякую усім, хто написав коментар з подякою або зауваженнями. Це дуже важливо для підтримки існування сайту. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно