Ефективність атомної електростанції (АЕС) визначається коефіцієнтом корисної дії (ККД), який відображає відношення електричної потужності, що виробляється АЕС до енергії, що виділяється в реакторі. Тобто:
ККД = Ел.потужність / Енергія, виділена в реакторі
Для визначення ККД АЕС потрібно визначити енергію, яка виділяється в реакторі протягом доби, і електричну потужність, яку виробляє АЕС.
Енергія, що виділяється в реакторі за добу, може бути визначена з використанням наступних формул:
Q = m * c * ΔT,
де Q - кількість теплоти, виділеної в реакторі за добу, m - маса палива (35 г Урану-235), c - теплоємність води, ΔT - різниця температур вхідної і вихідної води.
Паливо в реакторі АЕС використовується для нагрівання води, яка потім перетворюється на пар, що рухає турбіни і генератори. Тому, відповідно до умови задачі, енергія, що виділяється в реакторі, повністю передається теплоносію (воді), тобто:
Енергія, виділена в реакторі = Q.
При підставленні відомих значень, отримаємо:
Q = 0,035 кг * 4,18 кДж/(кг·К) * (100 - 20) °C = 5,522 кДж.
Електрична потужність АЕС може бути визначена з використанням формули:
P = η * Q / t,
де P - електрична потужність, що виробляється АЕС, η - ККД, t - час, протягом якого виробляється електрична енергія.
Answers & Comments
Verified answer
Ефективність атомної електростанції (АЕС) визначається коефіцієнтом корисної дії (ККД), який відображає відношення електричної потужності, що виробляється АЕС до енергії, що виділяється в реакторі. Тобто:ККД = Ел.потужність / Енергія, виділена в реакторі
Для визначення ККД АЕС потрібно визначити енергію, яка виділяється в реакторі протягом доби, і електричну потужність, яку виробляє АЕС.
Енергія, що виділяється в реакторі за добу, може бути визначена з використанням наступних формул:
Q = m * c * ΔT,
де Q - кількість теплоти, виділеної в реакторі за добу, m - маса палива (35 г Урану-235), c - теплоємність води, ΔT - різниця температур вхідної і вихідної води.
Паливо в реакторі АЕС використовується для нагрівання води, яка потім перетворюється на пар, що рухає турбіни і генератори. Тому, відповідно до умови задачі, енергія, що виділяється в реакторі, повністю передається теплоносію (воді), тобто:
Енергія, виділена в реакторі = Q.
При підставленні відомих значень, отримаємо:
Q = 0,035 кг * 4,18 кДж/(кг·К) * (100 - 20) °C = 5,522 кДж.
Електрична потужність АЕС може бути визначена з використанням формули:
P = η * Q / t,
де P - електрична потужність, що виробляється АЕС, η - ККД, t - час, протягом якого виробляється електрична енергія.