Question

Яка кількість Урану-235 при поділі виділяє таку саму енергію, як 20 т торфу при згорянні?

Answer 1

Дано:

Розв'язання:

s1 = 1 м2

t1 = 1 с

E1 = 650 Дж

t = 1 год = 3600 с

s = 100 м2

g = 10 МДж/кг = 107 Дж/кг

Енергія, що потрапляє на дах будівлі, буде дорівнювати E = E1N, де N — коефіцієнт пропорційності, який показує, у скільки разів площа даху та витрачений час більші за площу s1 та час t1;

N = s · t .

s1 · t1

Тоді E = E1 · s · t ;

s1 · t1

[E] = Дж · м2 · с = Дж;

м2 · с

E = 650 · 3600 · 100 = 234 · 106 (Дж);

1 · 1

E — ?

m — ?

Масу дров знайдемо, користуючись формулою для кількості теплоти, що виділяється при повному згорянні дров.

Q = mq, якщо Q = E, тоді:

m = E ;

q

[m] = Дж · кг = кг;

Дж

m = 234 · 106 = 23,4 (кг).

107

Відповідь: E = 234 МДж; m = 23,4 кг.

Answer 2

Uranium-235 Energy Release

При поділі одного атома урану-235 виділяється приблизно 200 МеВ енергії. Це еквівалентно приблизно 3,2 * 10^-11 джоулів на атом [[1]].

Energy Release from Burning Peat

Торф містить близько 24 МДж/кг енергії при згорянні [[2]].

Тепер, щоб порівняти кількість урану-235 та торфу, яка виділяє таку саму енергію, можна використати наступний розрахунок:

Кількість урану-235, що виділить таку саму енергію, як 20 т торфу при згорянні, можна знайти, розділивши енергію, яку виділяє один атом урану-235, на енергію, яку виділяє 20 т торфу.

Отже, кількість урану-235 можна розрахувати за формулою:

Кількість урану-235 = (Енергія торфу * маса торфу) / Енергія одного атома урану-235

Підставивши відомі значення, отримаємо:

Кількість урану-235 = (24 МДж/кг * 20 000 кг) / (3,2 * 10^-11 джоулів на атом)

Розрахунок дасть кількість урану-235, яка виділить таку саму енергію, як 20 т торфу при згорянні.