Giải SBT Vật lí 12 Chân trời sáng tạo Bài 16. Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng

a) Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1 920 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt

14/15

a) Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1 920 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U92235 với hiệu suất 33%. Lấy mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra năng lượng khoảng 200 MeV. Khối lượng U92235 mà nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ mỗi năm là bao nhiêu? Cho biết số Avogadro là NA ≈ 6,022.1023 mol-1.

b) Cần sử dụng khối lượng than đá bằng bao nhiêu trong một nhà máy nhiệt điện để tạo ra lượng năng lượng như trên? Biết năng suất toả nhiệt của than đá là 20 MJ/kg.

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Năng lượng có ích: Aci = 1920.106.365.86 400 ~ 6,1.1016 J.

Vì hiệu suất nhà máy là 33% nên năng lượng toàn phần cần sử dụng trong một năm là:

Atp=6,1.10160,33≈1,8·1017J

Số hạt U92235 cần dùng: N=1,8·1017200·1,6·10-13≈5,6.1027 hạt.

Khối lượng U92235 cần dùng: m=5,6·10276,022·1023·235≈2,2·106g=2,2 tấn

b) Khối lượng than đá cần phải sử dụng để tạo ra lượng năng lượng tương đương ở câu a:

m=1,8·101720·106=9.109kg=9.106 tấn