m= 150 г= 1,5 кг
о уравнению теплового баланса:
Q1+Q2=0. (Q1 -количество теплоты, отданное паром,Q2-количество теплоты, полученное водой).
Q1= - r*m1. ( r -удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг, m1- масса пара=0,2кг).
Q2=c*m2*(t2 - t1). (c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг, m2-масса воды=1,5кг, t2-конечная температура воды, t1-начальная температура воды=15град). Подставим:
- r*m1 +c*m2*(t2 - t1)=0. раскроем скобки:
-r*m1 +c*m2*t2 - c*m2*t1=0. выразим конечную температуру воды:
c*m2*t2= r*m1 +c*m2*t1.
t2=(r*m1 +c*m2*t1) / c*m2.
t2=r*m1 / c*m2 +t1.
t2=2,3*10^6*0,2 / 4200*1,5 +15=88град.
Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.