Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 14.9.2013 (22:02)

  Zadanie 6.27
  "Dane i szukane" sobie napiszesz, spróbuję opisać, jak podchodzę do zadania.
  
  1) Mamy obliczyć moc, oznaczmy ją "W". Wynik chcemy w watach (może w kilo, mega watach, zobaczymy, co jest sensowne). Mamy wzór:
  
  moc W = energia E dzielona przez czas t;
  
  W = E / t ; a potem pomnożymy wynik przez p = 0.25 aby uwzględnić straty.
  
  Czas t = 86400 sekund (1 doba), to wiemy. Trzeba znaleźć energię E.
  Zadajemy sobie pytanie:
  "Ile jąder uranu, każde z nich dające 200 MeV" (przeliczymy potem na dżule)
  rozpadnie się w ciągu doby?"
  
  Wiemy z zadania, że masa m = 5g uranu się rozpada.
  Patrząc na wzór (238/92 U) uranu - ten wzór z 238 po lewej na górze)
  wiemy, że masa MOLOWA tego uranu to 238 g/mol. Oznaczmy ją "mi"
  
  Ilość moli uranu (oznaczmy "n") to: n = m / mi = 5 / 238 = około 0.021 mola
  Wymiar wyniku: masa w gramach, masa molowa w gramach na mol,
  całość: g / (g/mol) = mol <--- zwróć uwagę na ułamek w mianowniku ułamka.
  
  Ok, wiemy, że n = 0.021 mola uranu się rozpada. Ile to jąder?
  Wystarczy pomnożyć "n" przez liczbę Avogadro, podaną w zadaniu.
  Ilość jąder oznaczmy dużym N (małe n to ilość moli) Wtedy:
  
  N = N_A * n (liczba Avogadro razy n) = około 6 * 10^23 * 0.021 =
  = około 1.26 * 10^(22) jąder.
  
  (mam pod ręką kalkulator, aby te potęgi liczyć) Teraz finalne liczenie:
  Jedno jądro daje 200 MeV czyli 200 * 10^6 eV. Mnożymy N razy to 200 MeV
  Energia E = 1.26 * 10^(22) razy 200 * 10^6 = 2.52 * 10^30 eV
  (Zauważ: "eV", nie MeV" bo już 10^6 wpisałem)
  
  No i teraz czyścimy. Te elektronowolty. eV, zmieniamy na dżule.
  Niestety tego w zadaniu nie ma, ale w tablicach znajdę, że
  
  1 eV = 1.6 * 10^(-19) J.
  
  Więc mnożę moje "E" przez to, co wyżej:
  
  E (w dżulach) = 2.52 * 10^30 * 1.6 * 10^(-19) = około 4 * 10^(11)
  Wymiar, jak Cię interesuje to: eV / (eV/J) = J, ale i tak nie będziesz tego pamiętać.
  
  Uważaj w tym miejscu, ta liczba: 1.6 * 10^(-19) jest (fizykom) znana na pamięć,
  ale błędów (podzielić? pomnożyć?) to studenci fizyki !!! robią mnóstwo.
  Moja metoda: elektronowoltów jest duuużo więcej niż dżuli.
  Wyszło odwrotnie - to błąd.
  
  Kaaasiu, jeszcze dzielenie:
  
  Zapomniałaś? Moc = energia / czas.
  Nasze E = 4 * 10^(11) dżuli dzielimy przez dobę t = 86400
  W = 4 * 10^(11) / 86400 = około 4.67 * 10^6 wata = 4.67 MW
  
  No i to jeszcze razy o, 25%, wynik: 4.67 * 0.25 = około 1.17 MW
  
  Nędznie, jak na atomową elektrownię albo się pomyliłem.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie