Определите КПД атомной электростанции, если каждую секунду в ее реакторах сжигается
18 мг урана-235, а выходная мощность генераторов электростанции составляет
480 МВт. Считайте, что при делении одного ядра урана-235 выделяется
3,2 • 10 - 11 Дж. Масса одного ядра урана-235 равна 3,9 • 10 - 25 кг.
P = n k M V^2 / 3R => n = 3 R P / k M V^2 = 3*8,31*10^4 / 1,38*10^-23*2*10^-3*64*10^4=24,93*10^4 / 176,64*10^-22 = 0,141*10^26 мол-л/м^3
2. n = N / V; N = m / m0; m0 = M / Na
n = p Na / M = 0,13*6*10^23 / 32*10^-3 = 0,0243*10^26 мол-л/м^3
3. Ek=3/2 * k T; V^2= 3RT / M => T = M V^2 / 3R
Ek = 1,5 k M V^2 / 3R = 1,5*1,38*10^-23*32*10^-3*25*10^4 / 3*8,31 = 1656*10^-22 / 24,93 = 66,425*10^-22 Дж
4. P = 2/3 * Ek n = 2*5*10^-23*16*10^25 / 3 = 53,3*10^2 Па
Q₁ = cm(t₂-t₁)
Q₂ = qm
Можем найти массу метана.
pV = RT
m = MpV/RT = 16*10⁻³ * 1.2 * 10⁵ * 1.2 / 8.3 * 284 = 0,977 кг
Q₂ = qm = 50,1*10⁶ * 0,977 = 49 * 10⁶
Q₁ = O₂*0.6 = 49 * 10⁶ * 0.6 = 29.4 * 10⁶
Так, дальше мне пришлось из-за вас узнать, как работает газовая колонка =\ В общем, по трубе известного нам диаметра течет вода. Мы знаем время, которое она там течет, начальную температуру и скорость. Значит можем узнать массу воды.
m = ρV = ρ*Sυt = 1000*3.14*0.005*0.005*0.5*60*60 = 141.3
Q = cmΔt
Δt = Q₁/cm = 29.4 * 10⁶/4200*141.3 = 49,5
t₂ = 49.5 + t₁ = 49.5 + 11 = 60.5