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%
Мне так представляется, что ускорение мела (замедление, если угодно, отрицательное ускорение) в данной задаче постоянно.
Почему так?
Сила трения Fтр = N * mu = m * g * mu
Ускорение (как учил старина Ньютон) а = F / m.
В направлении движения, на мел действует единственная сила - трения, других я из условия не усматриваю.
Следовательно, ускорение
а = m * g * mu / m = g * mu = 10 * 0,3 = 3 м/с2
Обычное тело в таких условиях ехало бы путь
Х = v^2 / (2a) = 121 / 6 = 20,1666 м, но эх, какая незадача - мел истирается. Ок, так сколько же метров сможет вообще проехать мел до полной аннигиляции при условии заданных цифр?
х = 8 г / 0,5 г/м = 16 м. Жаль, недолог его путь. Но зато мы уже более близки к ответу.
Чисто технически мне проще сначала найти скорость u мела в момент его исчезновения.
х = ( v^2 - u^2 ) / (2a)
16 = (121 - u^2) / 6
u^2 = 25
u = 5 м/с - при этой скорости от мела, как от чеширского кота, остаётся лишь наглая глумливая ухмылка, и больше ничего.
Отсюда поищем время от начала движения до сего печального момента:
t = (v-u) / a = (11-5) / 3 = 2 c
Ну, может я ошибаюсь, но мне так кажется. Если, конечно, мел не украдут раньше в пути его следования.