Question

Визначити ККД атомної електростанції, потужність якої 6 МВт, якщо протягом доби в реакторі використовується 35 г Урану -235? Під час поділу одного ядра Урану виділяється енергія 200 МеВ. ( 1 еВ = 1,6· 10^-19).​

Answer 1

m=35 г

P=6 МВт

E₀=200 МеВ

t=24 год

η - ?

η=Aк/Aз

Aк=P*t

Aз=N*E₀

N/Na=m/M

M=235 г/моль

N=Na*m/M

Aз=mE₀Na/M

η=(Pt)/(mE₀Na/M)=(PtM)/(mE₀Na)

η=(6*10³*24*3600*235)/(35*200*1,6· 10^-19 * 6,022*10^23)=121*10^6/(67 446,4*10^4)=0,1794

Відповідь: 18%

Answer 2

ККД (коефіцієнт корисної дії) атомної електростанції можна визначити, використовуючи наступну формулу:

ККД = (випромінена енергія / витрачена енергія) * 100%

Для визначення витраченої енергії, спочатку потрібно визначити кількість ядер урану-235, які розпадаються протягом доби в реакторі. Для цього використовується маса урану-235, яка використовується протягом доби.

За умовою задачі, використовується 35 г урану-235. Щоб визначити кількість ядер урану-235, використовуємо молярну масу урану-235 та число Авогадро:

Молярна маса урану-235 = 235 г/моль Число Авогадро = 6.022 × 10^23 ядер/моль

Кількість ядер урану-235 = (маса урану-235 / молярна маса урану-235) * число Авогадро

Кількість ядер урану-235 = (35 г / 235 г/моль) * (6.022 × 10^23 ядер/моль)

Тепер, коли ми знаємо кількість ядер урану-235, які розпадаються протягом доби, ми можемо визначити випромінену енергію:

Випромінена енергія = кількість ядер урану-235 * енергія, що виділяється під час поділу одного ядра урану-235

Випромінена енергія = кількість ядер урану-235 * 200 МеВ

Тепер, коли ми знаємо витрачену енергію та випромінену енергію, ми можемо визначити ККД:

ККД = (випромінена енергія / витрачена енергія) * 100%

Застосуємо ці формули до задачі та отримаємо відповідь.