Verified answer

Ответ:

КПД = 23%

Объяснение:

Найдите КПД атомной электростанции мощностью 500 МВт, если каждые сутки она расходует 2,35 кг урана-235.

Дано:

P = 500 МВт = 500·10⁶ Вт

t = 1 сутки = 1·24·3600 с =  86 400 c

m = 2,35 кг

M = 235·10⁻³ кг/моль

E₀ = 200 МэВ = 200·10⁶·1,6·10⁻¹⁹ Дж = 3,2·10⁻¹¹ Дж

Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹

____________________

КПД - ?

1)

Найдем количество вещества:

ν = m / M = 2,35 / (235·10⁻³) = 10 моль

Количество распавшихся атомов:

N = ν·Nₐ = 10·6,02·10²³ = 6,02·10²⁴

2)

Энергия, выделившаяся при распаде ядер:

E = N·E₀ =  6,02·10²⁴ · 3,2·10⁻¹¹ ≈ 1,9·10¹⁴ Дж

Полезная энергия, вырабатываемая  электростанцией:

Eпол = P·t = 500·10⁶· 86 400 ≈ 4,3·10¹³  Дж

3)

КПД электростанции:

КПД = Епол·100% / E

КПД = 4,3·10¹³·100% / (1,9·10¹⁴)  ≈ 23%