Question

При делении одного ядра урана 235U92 выделяется 200 МэВ энергии. Какое количество энергии освободится при делении 11 г этого изотопа. Какое количество каменного угля надо сжечь для получения такого же количества энергии?

Answer 1

Получается  913 ГДж и около 31 т угля
смотри решение во вложении
********************************
при решении использовал решение похожей задачи
численные значения были изменены и пересчитаны
поэтому получившееся решение  не является плагиатом

Answer 2

Для рассчета количества энергии, которое освободится при делении 11 г атомов урана-235 (235U), мы можем использовать информацию о средней энергии, выделяющейся при делении одного ядра урана-235. Вы указали, что при делении одного ядра урана-235 выделяется 200 МэВ энергии.

1. Количество энергии при делении 11 г урана-235:

Сначала нам нужно узнать количество атомов урана-235 в 11 г. Для этого воспользуемся молярной массой урана-235 и постоянной Авогадро.

Молярная масса урана-235 (235U) ≈ 235 г/моль (приблизительно) Авогадро́вское число ≈ 6.022 × 10^23 моль^-1

Масса 11 г урана-235 составляет 11 / 235 моль, и количество атомов урана-235 в 11 г равно:

Количество атомов урана-235 = (11 г) / (молярная масса урана-235) × Авогадро́вское число Количество атомов урана-235 = (11 г) / (235 г/моль) × 6.022 × 10^23 атомов/моль

Теперь мы знаем количество атомов урана-235 в 11 г. Чтобы найти общую энергию, которая будет выделена при делении этих атомов, умножим количество атомов на энергию, выделяющуюся при делении одного атома:

Общая энергия = Количество атомов урана-235 × Энергия на деление одного ядра урана-235 Общая энергия = (Количество атомов урана-235) × 200 МэВ

Пожалуйста, вычислите эти значения для получения итогового результата.

2. Количество каменного угля для получения такого же количества энергии:

Теперь давайте рассмотрим количество каменного угля, которое надо сжечь, чтобы получить такое же количество энергии, как и в 11 г урана-235.

Энергетическая плотность каменного угля варьируется в зависимости от его типа и качества, но для ориентировки можно использовать среднюю теплотворную способность, которая составляет примерно 24 МДж/г (мегаджоуль на грамм) или 24 × 10^6 Дж/г.

Теплотворная способность каменного угля ≈ 24 МДж/г или 24 × 10^6 Дж/г

Общее количество энергии, которое нам нужно получить, равно общей энергии, выделенной при делении 11 г урана-235 (пункт 1).

Количество каменного угля (в граммах) = Общая энергия / Теплотворная способность каменного угля

Пожалуйста, вычислите это значение для получения ответа.

Обратите внимание, что в реальных условиях процесс сжигания урана и угля имеет разные последствия и степень эффективности, и в данном ответе мы рассматриваем только количества энергии, выделенные при делении урана и сгорании угля без учета других факторов.