Під час поділу одного ядра урану в атомному реакторі виділяється енергія 3*10-¹¹ Дж. Повному розпаду підлягає 2,38 г урану. Скільки води можна підігріти від 0° до кипіння за рахунок виділення енергії (с=4200дж/кг°С)
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Для визначення кількості води, яку можна підігріти за рахунок виділення енергії під час розпаду 2,38 г урану, спочатку необхідно визначити кількість енергії, яку виділяє 1 г урану:
Е = 3 * 10^-11 Дж / ядро
Маса 1 ядра урану (нукліда U-235) дорівнює близько 3,90 * 10^-25 кг. Тому маса 2,38 г урану дорівнює 6,10 * 10^22 ядр.
Енергія, що виділяється від розпаду 2,38 г урану:
E_total = (3 * 10^-11 Дж / ядро) * (6,10 * 10^22 ядр) = 1,83 * 10^12 Дж
Ця енергія може бути використана для підігріву води.
Для визначення кількості води, яку можна підігріти, використаємо формулу:
Q = m * c * ΔT
де Q - кількість енергії, потрібна для підігріву води,
m - маса води,
c - її теплоємність (4200 Дж/(кг °C)),
ΔT - зміна температури, яка дорівнює різниці між температурою кипіння води (100 °C) і початковою температурою (0 °C).
Розрахуємо кількість води, яку можна підігріти:
m = Q / (c * ΔT)
m = (1,83 * 10^12 Дж) / (4200 Дж/(кг °C) * (100 °C - 0 °C))
m ≈ 43690 кг
Отже, за рахунок енергії, що виділяється від розпаду 2,38 г урану, можна підігріти близько 43690 кг (або 43,7 тонн) води від 0 °C до кипіння.