Question

Скільки води можна нагріти від 20 до 100 °С і випарити за рахунок енергії, що виділяється під час поділу 9,4 г Урану-235? Уважайте, що внаслідок кожного поділу ядра виділяється енергія 200 МеВ. Втрати енергії не враховуйте. Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг∙℃); питома теплота пароутворення води 2,3∙106 Дж/кг

Answer 1

Ответ:

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо скористатися законом збереження енергії. Енергія, яка виділяється під час поділу ядра, повинна бути витрачена на нагрівання води та її випаровування.

1. Знайдемо кількість поділів ядра:

Маса урану-235, яка бере участь у реакції, дорівнює 9,4 г.

Масовий дефект на один поділ подається формулою:

\[ \Delta m = \frac{\Delta E}{c^2}, \]

де \(\Delta E\) - енергія, яка виділяється при поділі ядра, \(c\) - швидкість світла (\(3 \times 10^8 \, м/с\)).

\[ \Delta m = \frac{9,4 \, г}{(3 \times 10^8 \, м/с)^2} \]

Розрахунок видасть еквівалентну масу у вигляді кількості ядер, які брали участь у поділі.

2. Знайдемо енергію, що виділяється при поділі:

За умовою, енергія, яка виділяється при поділі одного ядра, дорівнює 200 МеВ.

Отже, загальна енергія буде рівна кількості поділів помножити на енергію від одного поділу.

3. Розрахунок теплової енергії, яку можна передати воді:

Використаємо питому теплоємність води для розрахунку температурного змішування води від 20 °C до 100 °C.

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T, \]

де \( m \) - маса води, \( c \) - питома теплоємність води, \( \Delta T \) - зміна температури.

4. Розрахунок енергії, потрібної для випаровування води:

Використаємо питому теплоту пароутворення води.

\[ Q = m \cdot L, \]

де \( L \) - питома теплота пароутворення.

Пам'ятайте, що маса води для цього розрахунку буде рівна масі випарованої води.

5. Сума обох отриманих значень буде загальною енергією, яку можна передати воді і яку можна використати для нагріву та випаровування.

Будь ласка, виконайте ці розрахунки за вищенаведеними формулами, і я буду радий вам допомогти, якщо у вас виникнуть питання.