Câu hỏi:
2 năm trước
Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là \({U^{235}}\). Mỗi phân hạch của hạt nhân \({U^{235}}\) tỏa ra năng lượng trung bình là \(200MeV\). Hiệu suất của lò phản ứng là \(25\% \). Nếu công suất của lò là \(400MW\) thì khối lượng \({U^{235}}\) cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
+ Năng lượng hạt nhân của lò phản ứng cung cấp cho tàu ngầm vận hành trong một ngày:
\(W = P.t = {400.10^6}.86400 = 3,{456.10^{13}}J\)
+ Do hiệu suất của lò đạt 25% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:
\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,25 = 50MeV = {8.10^{ - 12}}J\)
+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng \(W\) là:
\(N = \dfrac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = 4,{32.10^{24}}\)
+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt \({U^{235}} \Rightarrow \) số hạt \({U^{235}}\) dùng trong 1 ngày là:
\(N = 4,{32.10^{24}}\) hạt
+ Lại có: \(N = \dfrac{m}{A}.{N_A}\)
\( \Rightarrow m = \dfrac{{N.A}}{{{N_A}}} = \dfrac{{4,{{23.10}^{24}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} \approx 1686,4g = 1,69kg\)
Hướng dẫn giải:
Công thức tính năng lượng: \({\rm{W}} = P.t\)
Sử dụng công thức liên hệ giữa số hạt và khối lượng: \(N = \dfrac{m}{A}.{N_A}\)
Hiệu suất: \(H = \dfrac{{{P_{ci}}}}{{{P_{tp}}}}.100\% \)
Câu hỏi khác
- Bài tập năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập tính chất và cấu tạo hạt nhân - bài tập cấu tạo hạt nhân nguyên tử lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân lý 12 có lời giải
- Bài tập phóng xạ - lí thuyết chung lý 12 có lời giải
- Bài tập phản ứng hạt nhân - bài tập xác định động năng, vận tốc, góc của các hạt lý 12 có lời giải
