Какой годовой расход урана-235 можно вычислить, если мощность атомной электростанции равна 5*10^5 кВт, а коэффициент полезного действия (КПД) составляет 20%?
Физика11 классЯдерная энергия и атомные электростанциигодовой расход урана-235мощность атомной электростанцииКПД 20%атомная электростанцияфизика 11 класс
Для того чтобы вычислить годовой расход урана-235, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение годовой энергии, вырабатываемой АЭССначала нужно узнать, сколько энергии вырабатывает атомная электростанция (АЭС) за год. Мощность АЭС составляет 5 * 10^5 кВт. Чтобы найти годовую энергию, используем следующую формулу:
Энергия (E) = Мощность (P) * Время (t)
Время в нашем случае - это один год, который равен 365 дней. В каждом дне 24 часа, а в каждом часе 3600 секунд. Таким образом, общее время в секундах будет:
Теперь подставим значения в формулу:
КПД равен 20%, что означает, что только 20% от вырабатываемой энергии является полезной. Следовательно, полезная энергия будет:
Чтобы перейти к расчету расхода урана, необходимо преобразовать кВт*с в джоули. 1 кВт*с = 1000 Дж. Таким образом:
Теперь нужно знать, сколько энергии выделяется при делении одного килограмма урана-235. Эта величина составляет примерно 8 * 10^13 Дж/кг.
Шаг 5: Расчет расхода урана-235Теперь мы можем вычислить, сколько килограммов урана-235 потребуется для выработки 3.154 * 10^15 Дж полезной энергии:
Таким образом, годовой расход урана-235 составляет примерно 39.425 кг.
В итоге, ответ на ваш вопрос: годовой расход урана-235 составляет около 39.4 кг.