Question

2. На скільки нагрілася б вода масою 20 т, якби отримала всю енергію, що виділиться
під час повного поділу Урану-235 масою 4 мг?

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання цієї задачі необхідно визначити енергію, що виділяється під час поділу ядра Урану-235 і використати її для обчислення температури води за допомогою формули для теплового балансу.

1.Енергія, що виділяється під час поділу ядра Урану-235:

Уран-235 розпадається на два фрагменти, виділяючи в середньому близько 200 МеВ енергії. Отже, для 4 мг Урану-235 виділиться:

Е = (200 МеВ / 1 ядро) x (1,6 x 10^-13 Дж/МеВ) x (6,02 x 10^23 ядер/моль) x (4 мг / 235 г/моль)

E = 3,2 x 10^10 Дж

2.Температура води:

За законом збереження енергії, енергія, що виділяється під час поділу ядра Урану-235, повинна дорівнювати енергії, яку поглине вода:

E = m x c x ΔT

де m - маса води, c - специфічна теплоємність води (4,18 Дж / (град C x г)), ΔT - зміна температури води.

Підставляємо дані:

3,2 x 10^10 Дж = (20 x 10^6 г) x (4,18 Дж / (град C x г)) x ΔT

Звідси:

ΔT = (3,2 x 10^10 Дж) / (20 x 10^6 г x 4,18 Дж / (град C x г))

ΔT ≈ 384 град C

Отже, вода б мала нагрітися на близько 384 градуси Цельсія.

Объяснение: