Объяснение:
Определить КПД атомной электростанции, мощность которой 6 МВт, если в течение суток в реакторе используется 35 г Урана-235?
При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.
(1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж).
Дано:
N = 6 МВт = 6·10⁶ Вт
t = 1 сутки = 86 400 c
m = 37 г
M = 235 г/моль - молярная масса урана-235
q₁ = 200 МэВ = 200·10⁶ эВ
e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл
Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹
КПД - ?
1)
Найдем количество радиоактивного вещества:
ν = m / M = 35 / 235 ≈ 0,15 моль
2)
Находим число распавшихся атомов:
N = ν·Nₐ = 0,15·6,02·10²³ ≈ 9·10²²
3)
Находим выделившуюся энергию:
Q = N·q₁·e = 9·10²²·200·10⁶·1,6·10⁻¹⁹ ≈ 2,9·10¹² Дж (1)
4)
Полезная энергия:
Q₁ = N·t = 6·10⁶·86 400 ≈ 0,5·10¹² Дж (2)
5)
КПД = Q₁·100% / Q = 0,5·10¹² · 100% / (2,9·10¹²) =
= 50 / 2,9 ≈ 17 %
≈ 3.808 м/с
Объяснение:
v₁ = 2 м/с
v₃ = 5 м/с
v₂ - ?
v₃ = v₁ + at₁ ⇒ at₁ = v₃ - v₁ = 5 - 2 = 3 ⇒ t₁ = 3/a
Расстояние, пройденное телом от точки А до точки В
s₁₋₃ = v₁t₁ + 0.5at₁²
s₁₋₃ = 2·3/а + 0.5a(3/а)²
s₁₋₃ = 6/а + 9/(2а)
s₁₋₃ = 21/(2а)
Расстояние, пройденное телом от точки А до точки С
s₁₋₂ = 0.5 s₁₋₃ = 21/(4а)
s₁₋₂ = v₁t₂ + 0.5at₂² (t₂ - время движения от точки А до точки С)
21/(4а) = 2t₂ + 0,5at₂²
Найдём t₂
2a²t₂² + 8аt₂ - 21 = 0
D = 64a² + 4 · 2a² · 21 = 232a² = (2a√58)²
t₂ = (-8a - 2a√58)/ (4a²) - не рассматриваем,из-за отрицательности
t₂ = (-8a + 2a√58)/ (4a²) ≈ 1,808/а
Скорость в точке С
v₂ = v₁ + at₂
v₂ ≈ 2 + a · 1,808/а
v₂ ≈ 3.808 (м/с)
