Question

При сгорания 2 кг каменного угля выделяется энергия 54МДж. Во сколько раз больше энергия выделяется при делении урана-235 такой же массы? Масса атома урана 3,9 • 10 * 25 степени. !!!!!!Срочноо с дано!

Answer 1

235 изотоп, значит, молярная масса - 235 г/моль  

В одном моле - число Авогадро атомов (и, соответственно, ядер) = 6,022*10^23  

В 1 грамме изотопа будет 6,022*10^23 / 235=2,56*10^21 ядер  

 

1 электронвольт = 1,6*10^-19 Джоуля  

200 МэВ = 200*10^6 * 1,6*10^-19 = 3,2*10^-11 Дж из одного ядра  

Умножаем на количество ядер  

Е=2,56*10^21*3,2*10^-11=8,2*10^10 Дж - из 1 г урана  

 

Удельная теплота сгорания каменного угля - 29*10^6 Дж/кг  

Для получения 8,2*10^10 Дж нужно сжечь 8,2*10^10 / 29*10^6 = 2827,6 кг каменного угля.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо сравнить энергию, выделяемую при сгорании 2 кг каменного угля с энергией, выделяемой при делении урана-235 массой 2 кг.

Для начала, посчитаем энергию, выделяемую при сгорании 2 кг каменного угля:

Энергия = 54 МДж

Теперь, чтобы рассчитать энергию, выделяемую при делении урана-235 массой 2 кг, мы должны знать, сколько энергии выделяется при делении одного атома урана-235. Для этого нам нужно знать энергию, выделяемую при делении одного молекулярного ядра урана-235 и число молекулярных ядер урана-235 в 2 кг.

Масса атома урана = 3,9 × 10^25 степени кг

Для урана-235, его молекулярный вес примерно равен 235 г/моль. Таким образом, в одной моли урана-235 содержится приблизительно Avogadro's number (6.022 × 10^23) атомов.

Масса одного молекулярного ядра урана-235 = Масса атома урана / Авогадро = (3,9 × 10^25 степени кг) / (6.022 × 10^23) ≈ 6.48 × 10^-23 кг

Теперь у нас есть масса одного молекулярного ядра урана-235. Следующим шагом является рассчет энергии, выделяемой при делении одного молекулярного ядра урана-235.

При делении одного молекулярного ядра урана-235 обычно выделяется около 200 МэВ (мегаэлектронвольт) энергии.

Теперь можем рассчитать энергию, выделяемую при делении урана-235 массой 2 кг:

Энергия = (Энергия, выделяемая при делении одного молекулярного ядра урана-235) * (Число молекулярных ядер урана-235 в 2 кг)

Энергия = (200 МэВ) * (Масса урана-235 в 2 кг / Масса одного молекулярного ядра урана-235)

Энергия = (200 МэВ) * (2 кг / 6.48 × 10^-23 кг)

Выполняя расчет:

Энергия ≈ 3.09 × 10^26 МДж

Теперь можно сравнить энергию, выделяемую при сгорании 2 кг каменного угля с энергией, выделяемой при делении урана-235 массой 2 кг:

Отношение энергий = (Энергия, выделяемая при делении урана-235) / (Энергия при сгорании угля)

Отношение энергий = (3.09 × 10^26 МДж) / (54 МДж)

Отношение энергий ≈ 5.72 × 10^24

Таким образом, энергия, выделяемая при делении урана-235 массой 2 кг, примерно в 5.72 × 10^24 раз больше, чем энергия, выделяемая при сгорании 2 кг каменного угля.