Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 11 № 5360
i

Срав­ни­те массы ка­мен­но­го угля и урана, ко­то­рые ис­поль­зу­ют на теп­ло­вой и атом­ной элек­тро­стан­ци­ях оди­на­ко­вой мощ­но­сти. При рас­па­де од­но­го атома урана вы­де­ля­ет­ся энер­гия, ко­то­рая равна 200 МэВ. Удель­ная теп­ло­та сго­ра­ния ка­мен­но­го угля со­став­ля­ет 2,7 МДж/кг. Масса атома урана со­став­ля­ет 3,9 · 10-25 кг.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При сго­ра­нии ка­мен­но­го угля вы­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q=m_уq.

При ра­дио­ак­тив­ном рас­па­де вы­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q=NE_1, где ко­ли­че­ство ато­мов урана равно

N= дробь: чис­ли­тель: m_U, зна­ме­на­тель: m_0 конец дроби .

Тогда масса угля m_у= дробь: чис­ли­тель: Q, зна­ме­на­тель: q конец дроби , масса урана m_U= дробь: чис­ли­тель: QM, зна­ме­на­тель: E_1N_A конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но, от­но­ше­ние масс равно

 дробь: чис­ли­тель: m_у, зна­ме­на­тель: m_U конец дроби = дробь: чис­ли­тель: E_1, зна­ме­на­тель: qm_0 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 8 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2,7 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 6 умно­жить на 3,9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 25 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 7 раз.

 

Ответ: Ка­мен­но­го угля нужно в 3 · 107 раз боль­ше, чем урана.

Источник: Не­на­шев И. Ю. Сбор­ник задач по фи­зи­ке для 9 клас­са, Х.: «Ранок», 2009 (№ 16.41)