Объяснение:
Дано:
m₀ = 10 кг
M = 0,235 кг/моль - молярная масса урана-235
k = 2% или k=0,02
P = 1 МВт = 1·10⁶ Вт
ΔQ = 200 MэВ = 200·10⁶·1,6·10⁻¹⁹ = 32·10⁻¹² Дж
Δt - ?
1)
Через Δt распадется:
m = k·m₀ = 0,02·10 = 0,2 кг урана.
Из формулы:
m/M = N / Nₐ
число распавшихся атомов:
N = m·Nₐ / M = 0,2·6,02·10²³/0,235 ≈ 5,12·10²³
2)
Энергия, выделившаяся при распаде:
Q = ΔQ·N = 32·10⁻¹²·5,12·10²³ ≈ 1,64·10¹³ Дж
3)
Время найдем из соотношения:
P·Δt = Q
Δt = Q / P = 1,64·10¹³ / 1·10⁶ = 16 400 000 с
1 сутки:
t₁ = 24·3600 = 86 400 с
1 месяц
t₂ = 30·86 400 ≈ 2 600 000 c
Тогда:
Δt = 16 400 000 / 2 600 000 ≈ 6,31 месяц
или 6 месяцев и 9 дней.
Начальная загрузка уменьшится на 2% более чем через полгода.
Объяснение:
Дано:
V₁ = 7 м³
V₂ = 13 м³
p₁ = 0,35 МПа
p₂ = 0,15 МПа
t₁ = 27°C; T₁ = 273+27 = 300 К
1)
Из универсального газового закона находим t₂ :
p·₁V₁/T₁ = p₂·V₂/T₂
T₂ = (p₂/p₁)·(V₂/V₁)·T₁ = (0,15/0,35)·(13/7)·300 ≈ 239 К или
t₂ = 239 - 273 = - 34⁰C
2)
Количество теплоты:
Q = 0 - адиабатный процесс
3)
Работа:
A =(i/2)· ν·R·(T₁-T₂)
Воздух - многоатомный газ, число степеней свободы у него:
i = 6
Из уравнения Клапейрона-Менделеева:
p₁·V₁ = ν·R·T₁
находим:
ν·R = p₁·V₁ /T₁ = 0,35·10⁶·7 / 300 ≈ 8 170 Дж/К
Тогда:
A =(6/2)· 8170·(300 - 239) ≈ 1,5 МДж
4)
Внутренняя энергия:
U = - A = - 1,5 МДж
Энтальпия:
H = U + p₁V₁ = - 1,5 + 0,35·7 = - 1,5 + 2,45 = 0,95 МДж