w elektrowniach jądrowych podobnie jak w elektrowniach węglowych wydzielane ciepło słuzy do wytwarzania pary wodnej. ile ton wody o temp 20 C mozna by zagotować przy uzyciu energi powstanej podczas rozszczepiana uranu? ciepło własciwe wody 4200 J/K podczas rozpadu 1 Jadra wydziela sie energia 3,293*10-11J
Odpowiedź:
Wyjaśnienie:
Aby obliczyć ile ton wody o temperaturze 20°C można zagotować przy użyciu energii powstałej podczas rozszczepienia uranu, musimy przeprowadzić kilka kroków.
1. Wyznaczenie energii wydzielenia się podczas rozpadu jednego jądra uranu:
E = 3,293 * 10^-11 J
2. Wyznaczenie masy pary wodnej, którą można uzyskać z wydzielonej energii:
Do obliczenia masy pary wodnej wykorzystamy wzór:
Q = m * c * deltaT
gdzie Q to ilość energii potrzebna do zagotowania masy m wody o ciepło właściwym c i temperaturze deltaT. Możemy ten wzór przekształcić do postaci:
m = Q / (c * deltaT)
Podstawiając wartości Q = E, c = 4200 J/K i deltaT = 100°C (temperatura wrzenia wody), otrzymujemy:
m = (3,293 * 10^-11 J) / (4200 J/K * 100 K) = 7,84 * 10^-16 kg
3. Przeliczenie masy na tonę:
Masa uzyskanej pary wodnej wynosi 7,84 * 10^-16 kg, co jest bardzo małą wartością. Aby przeliczyć ją na tonę (1000 kg), należy pomnożyć przez 1/10^12:
m = 7,84 * 10^-16 kg * (1/10^12) = 7,84 * 10^-4 ton
Odpowiedź: Przy użyciu energii powstałej podczas rozszczepienia uranu można zagotować około 0,000784 tony wody o temperaturze 20°C.