Вычислить КПД двигателей атомного ледокола, если мощность их 32МВт, а атомный реактор расходует 200г. урана-235 в сутки. Вследствие деления одного ядра атома уран выделяется энергия в 200МэВ.
Как вычислить мощность затраченную?
Сначала вычислим число ядер в 0,2кг (200граммах) .
N=m*Na / M. ( M -молярная масса ( U235 )=0,235кг /моль Na -постоянная Авогадро=6,02*10^23 (1 / моль) )
N=0,2*6,02*10^23 / 0,235=5,12*10^23. ( ядер ). Определим энергию, выделяемую всеми ядрами.
Е=Е1*N. ( E1 - энергия выделяемая одним ядром =3,2*10^(-11)Дж ( в системе СИ) .
Е=3,2*10^(-11)*5,12*10^23=16,384*10^12Дж. за сутки t=24*3600=86400c . Определим затраченную мощность
Nз=E / t.
Nз=16,384*10^12 / 86400=1,896*10^8 Вт. ( 189,6МВт ).
КПД=Nп / Nз. ( Nп - полезная мощность=32МВт. )
КПД=32 / 189,6=0,17. (17%). пересчитай еще раз.
⇢