Потужність атомного реактора 40МВт. За добу він витрачає 200г Урану-235. Знайти ККД реактора під час роботи на повній потужності.
Ответы
Ответ:
Щоб розрахувати ефективність ядерного реактора, нам потрібно знати кількість енергії, яку він виробляє, і кількість енергії, яку він споживає (або кількість палива, яке він споживає). Енергія, що виробляється ядерним реактором, зазвичай вказується в одиницях його електричної потужності, в той час як витрата палива вказується в одиницях маси споживаного розщеплюється матеріалу, зазвичай в кілограмах.
Для обчислення ефективності ми можемо використовувати наступну формулу:
ККД = електрична потужність / витрата палива
Електрична потужність реактора вказана як 40 МВт, що означає, що він виробляє 40 мільйонів джоулів електричної енергії в секунду.
Щоб розрахувати витрату палива, нам потрібно перевести масу урану-235, споживаного в день, в його енергетичний еквівалент. Уран-235 має щільність енергії близько 82 ТДж/кг, що означає, що 1 кг урану-235 може виробляти близько 82 тераджоулів енергії. Отже, 200 г (0,2 кг) урану-235 можуть виробляти:
Вироблена енергія = (0,2 кг) х (82 ТДж / кг) = 16,4 ТДЖ
Перетворюючи це на джоулі в секунду (що збігається з Ватами), ми отримуємо:
Вироблена енергія = (16,4 ТДж) / (86400 с/сут) = 190 МВт
Отже, ефективність реактора становить:
ККД = електрична потужність / витрата палива
ККД = 40 МВт / 190 МВт = 0,21 або 21%
Це означає, що реактор ефективний приблизно на 21% при перетворенні енергії, що виділяється при діленні урану-235, в електричну енергію. Енергія, що залишилася, втрачається у вигляді тепла.
Объяснение: