1.Яку масу урану витрачає за годину атомна електростанція потужністю 5000 МВТ 3 ККД 20%, якщо під час поділу одного атома урану-235 виділяється 3,2x 10 " Дж енергії.
Ответы
Ответ: Для вирішення цього завдання треба використати наступну формулу:
Е = P * t,
де Е - енергія, відповідна витратам урану за певний час t, P - потужність АЕС.
Спочатку потрібно перевести потужність з МВт в Дж/с:
5000 МВт = 5000 * 10^6 Вт = 5 * 10^9 Вт
Тепер можемо обчислити кількість енергії, що виділяється за годину:
Е = 5 * 10^9 Вт * 3600 с = 1.8 * 10^13 Дж/год
Так як ККД АЕС становить 20%, то тільки 20% енергії відповідно використовується, а решта втрачається в процесі.
Тому маса урану, що витрачається за годину, буде рівна:
m = Е / (ε * ΔE),
де ε - ККД АЕС, ΔE - енергія, що виділяється під час поділу одного атома урану-235.
Підставляючи відомі значення, отримуємо:
m = 1.8 * 10^13 Дж/год / (0.2 * 3.2 * 10^10 Дж) ≈ 2.8 * 10^4 годинно.
Отже, АЕС потужністю 5000 МВт витрачає приблизно 2.8 * 10^4 годинно урану.