Объяснение:
Определите КПД атомной электростанции, если ее мощность 192 МВт. Ежесуточно электростанция расходует 864 г Урана-235. Во время деления одного ядра урана выделяется энергия 320*10⁻¹³ Дж.
Дано:
P = 192 МВт = 192·10⁶ Вт
t = 1 сутки = 1·24·3600 с = 86 400 c
m = 864 г = 0,864 кг
M = 235·10⁻³ кг/моль
E₀ = 320·10⁻¹³ Дж
Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹
КПД - ?
1)
Найдем количество вещества:
ν = m / M = 0,864 / (235·10⁻³) = 3,68 моль
Количество распавшихся атомов:
N = ν·Nₐ = 3,68·6,02·10²³ = 2,03·10²⁴
2)
Энергия, выделившаяся при распаде ядер:
E = N·E₀ = 2,03·10²⁴ · 320·10⁻¹³ ≈ 6,5·10¹³ Дж
Полезная энергия, вырабатываемая электростанцией:
Eпол = P·t = 192·10⁶· 86 400 ≈ 1,7·10¹³ Дж
3)
КПД электростанции:
КПД = Епол·100% / E
КПД = 1,7·10¹³·100% / (6,5·10¹³) ≈ 26%
E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2);
Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с)
L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g);
L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2;
L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2;
L=2,3 м (округлённо).