Сколько воды можно нагреть от 10℃ до 100℃ и выпарить за счет энергии, выделяющейся при делении 7,5 г урана – 235? Считать, что при каждом делении ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. (Решение → 38417)

Заказ №38688

Сколько воды можно нагреть от 10℃ до 100℃ и выпарить за счет энергии, выделяющейся при делении 7,5 г урана – 235? Считать, что при каждом делении ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. Потери энергии не учитывать.

Решение

Дано: 𝑚 = 7,5 г; 𝜀 = 200 МэВ; 𝑡1 = 10℃; 𝑡2 = 100℃. 𝑀 =?

1. Вычислим количество атомов урана – 235 в 𝑚 = 7,5 г по закону Авогадро. Количество 𝜈 вещества 𝜈 = 𝑚 𝜇 , где 𝜇 = 235 г⁄моль − молярная масса урана. Количество атомов урана 𝑁 = 𝜈𝑁𝐴 = 𝑚 𝜇 𝑁𝐴. где 𝑁𝐴 = 6,022 ∙ 1022моль −1 − постоянная Авогадро. 2. По условию задачи при делении каждого ядра выделяется 𝜀 = 200 МэВ энергия. Следовательно, общая энергия, выделенная при делении урана массой 𝑚, равна 𝐸 = 𝑁𝜀 = 𝑚 𝜇 𝑁𝐴𝜀. (1) 3. Вычислим массу 𝑀 воды, которую можно нагреть от 10℃ до 100℃ и выпарить за счет энергии 𝐸.

Сколько воды можно нагреть от 10℃ до 100℃ и выпарить за счет энергии, выделяющейся при делении 7,5 г урана – 235? Считать, что при каждом делении ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.