Question

Даю 50 баллов! Двигатель работает на ядерном горючем и развивает мощность 36 500 кВт. Вследствие деления одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. Данный двигатель ежесуточно расходует 350 г урана -235. Найдите КПД двигателя ядерной установки

Answer 1

Объяснение:

см фото,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) ядерной установки, мы можем воспользоваться следующей формулой:

$КПД = \frac{Полезная\,мощность}{Потребляемая\,мощность}$

В данном случае:

Полезная мощность = 36,500 кВт (мощность двигателя). Потребляемая мощность (эквивалентная энергия, выделяемая из 350 г урана-235) = энергия одного ядра урана-235 x количество распавшихся ядер урана-235.

Сначала найдем количество распавшихся ядер урана-235:

Масса урана-235 = 350 г = 0.35 кг Масса атома урана-235 = 235 г/моль Молярная масса урана-235 = 235 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество молей урана-235:

$\text{Количество молей урана-235} = \frac{\text{Масса урана-235}}{\text{Молярная масса урана-235}} = \frac{0.35\,кг}{235\,г/моль}$

Теперь найдем количество атомов урана-235, так как одно деление урана-235 выделяет 200 МэВ энергии (или (200 \times 10^6,эВ)):

$\text{Количество атомов урана-235} = \frac{\text{Количество молей урана-235} \times \text{Авогадро число}}{1\,моль}$

Авогадро число $N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$.

Теперь вычислим потребляемую мощность:

$\text{Потребляемая мощность} = \text{Количество атомов урана-235} \times \text{Энергия, выделяемая одним атомом урана-235}$

Теперь вычислим КПД:

$КПД = \frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Потребляемая мощность}}$

Подставляя значения:

$КПД = \frac{36,500\,кВт}{\text{Потребляемая мощность}}$

где $\text{Потребляемая мощность}$ вычисляется на предыдущем этапе.

После выполнения всех расчетов, вы сможете найти КПД двигателя ядерной установки.