Bài tập Năng lượng trong phản ứng hạt nhân lớp 12 (có lời giải)

Một nhà máy điện sử dụng uranium để thay thế cho một nhà máy nhiệt điện than. Nhà máy than cần đốt 5,0.10^5 tấn than để tạo ra cùng lượng năng lượng mà nhà máy uranium tạo ra chỉ

25/35

Một nhà máy điện sử dụng uranium để thay thế cho một nhà máy nhiệt điện than. Nhà máy than cần đốt \(5,0 \times {10^5}\) tấn than để tạo ra cùng lượng năng lượng mà nhà máy uranium tạo ra chỉ cần \(20{\rm{\;kg}}\) uranium. Xét các phát biểu sau:

a

Năng lượng thu được trên mỗi kg uranium lớn hơn năng lượng thu được trên mỗi kg than.

ĐúngSai
b

Tỉ số năng lượng riêng của uranium so với than là \(2,5 \times {10^7}\).

ĐúngSai
c

Sự chênh lệch rất lớn về khối lượng nhiên liệu chứng tỏ phản ứng hạt nhân có hiệu suất năng lượng cao hơn phản ứng hóa học.

ĐúngSai
d

Có thể giải thích sự khác biệt này bằng hệ thức \(E = {\rm{\Delta }}m{c^2}\).

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Cùng tạo ra một năng lượng nhưng uranium có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều nên năng lượng trên mỗi kg uranium lớn hơn.

b) Đúng. Đổi: \(5,0 \times {10^5}\)tấn \( = 5,0 \times {10^8}{\rm{\;kg}}\).

Tỉ số: \(\frac{{5,0 \times {{10}^8}}}{{20}} = 2,5 \times {10^7}\).

c) Sai. Sự khác biệt chủ yếu không phải do hiệu suất chuyển hóa mà do năng lượng giải phóng trong mỗi đơn vị khối lượng nhiên liệu của phản ứng hạt nhân lớn hơn rất nhiều.

d) Đúng. Năng lượng hạt nhân xuất phát từ sự biến đổi khối lượng thành năng lượng theo hệ thức \(E = {\rm{\Delta }}m{c^2}\)