Знайти ККД АЕС потужністю 600 мвт, якщо витрачається за добу 2,26 кг Урану 235
Ответы
Відповідь:
Для знаходження коефіцієнта корисної дії (ККД) АЕС потрібно знати кількість електроенергії, яку вона виробляє за певний період часу, та кількість теплової енергії, яка використовується для її виробництва.
У цьому завданні дано кількість витраченого Урану 235, що можна використати для розрахунку кількості теплової енергії, яку він виділяє.
Для цього ми використаємо формулу еквівалентної енергії, яка виражає зв'язок між масою матеріалу та енергією, яку вона може виділити:
E = m * c^2,
де E - еквівалентна енергія, m - маса матеріалу, c - швидкість світла.
Для Урану 235 швидкість світла будемо вважати дорівнюючою 3 * 10^8 м / с.
Тому ми можемо розрахувати еквівалентну енергію, яку може виділити 2,26 кг Урану 235:
E = 2.26 кг * (3 * 10^8 м / с)^2 = 2.03 * 10^17 Дж.
Тепер ми можемо розрахувати ККД АЕС:
ККД = (вироблена електроенергія) / (використана теплова енергія) = (вироблена електроенергія) / E.
З відомої потужності та тривалості роботи АЕС можна розрахувати вироблену електроенергію за добу:
Еел = P * t = 600 МВт * 24 годин = 14400 МВт * годин.
Для переведення мегават-годин в джоулі потрібно помножити на 3,6 * 10^9:
Еел = 14400 МВт * годин * 3.6 * 10^9 Дж / МВт * годин = 5.184 * 10^19 Дж.
ККД становить відношення електричної потужності, яку виробляє АЕС, до енергії, витраченої на виробництво цієї електроенергії.
У даному випадку, для знаходження ККД потрібно знайти випромінювану енергію від розпаду ядра урану та порівняти її з енергією, що споживається для виготовлення палива. Але цю інформацію надано не було, тому точної відповіді на запитання про ККД АЕС потужністю 600 МВт не можна дати.