Question

При полном делении ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется 2,3 ⋅ 105 МДж энергии. При делении какого количества урана можно расплавить 800 т алюминия, взятого при температуре плавления? Удельная температура плавления алюминия — 3,8 ⋅ 105 Дж/кг. (Ответ округли до сотых.)​

Answer 1

3,8*10^5×3*10^5=11,4*10^10 Дж

11,4*10^10÷23*10^10= 0,496 г или 0,5 г

Answer 2

Для решения данной задачи мы должны определить, сколько энергии требуется для расплавления 800 тонн алюминия и затем выяснить, сколько урана нужно для выделения этой энергии при полном делении.

1. Вычислим энергию, необходимую для расплавления 800 тонн (800,000 кг) алюминия:

Энергия = масса × удельная теплота плавления Энергия = 800,000 кг × 3.8 × 10^5 Дж/кг

2. Теперь найдем количество делений урана, которое требуется для выделения этой энергии:

Количество делений = Энергия / Энергия от деления одного ядра урана Количество делений = Энергия / (2.3 × 10^5 МДж)

Обратите внимание, что мы должны преобразовать мегаджоули в джоули: 1 МДж = 10^6 Дж

3. Теперь найдем количество урана:

Масса урана (г) = Количество делений × Масса деления урана (г)

Уран обычно делится на два ядра, так что Масса деления урана (г) = 0.5 × 238 г/моль

Следует также учесть, что масса алюминия расплавления в тоннах, которая была дана, представляет собой 800 тыс. кг.

После выполнения всех вычислений, округлим ответ до сотых.

Давайте приступим к расчетам:

Энергия = 800,000 кг × 3.8 × 10^5 Дж/кг = 3.04 × 10^11 Дж

Количество делений = 3.04 × 10^11 Дж / (2.3 × 10^5 × 10^6 Дж) = 1321.74 делений

Масса урана (г) = 1321.74 делений × 0.5 × 238 г/моль = 157,641.86 г

Масса урана (тонны) = 157,641.86 г / 1000 = 157.64 тонны

Ответ: Для расплавления 800 тонн алюминия потребуется приблизительно 157.64 тонны урана.