Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 2000 MW, dùng năng lượng phân hạch của

Câu hỏi số 960540:

Vận dụng

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 2000 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân ${}_{92}^{235}\text{U}$ với hiệu suất 30%. Lấy mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra năng lượng khoảng 200 MeV. Cho biết số Avogadro là $N_{A} = 6,02.10^{23}$ (hạt/mol). Khối lượng ${}_{92}^{235}\text{U}$ mà nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ mỗi năm là bao nhiêu tấn (làm tròn một chữ số thập phân)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:960540

Phương pháp giải

+ Tính điện năng nhà máy tạo ra trong 1 năm: $A = P.t$.

+ Tính năng lượng toàn phần do phân hạch tỏa ra: $E = \dfrac{A}{H}$.

+ Tính số phân hạch (cũng là số hạt nhân U235 bị tiêu thụ): $N = \dfrac{E}{\Delta E}$.

+ Tính khối lượng U235 tiêu thụ: $m = \dfrac{N}{N_{A}}.A$.

Giải chi tiết

Công suất phát điện: $P = 2000MW = 2.10^{9}W$.

Thời gian 1 năm: $t = 365.24.3600 = 31536000(s)$.

Điện năng nhà máy tạo ra trong 1 năm là:

$A = P.t = 2.10^{9}.31536000 = 6,3072.10^{16}(J)$

Năng lượng toàn phần do các phân hạch tỏa ra (với hiệu suất $H = 30\% = 0,3$):

$E = \dfrac{A}{H} = \dfrac{6,3072.10^{16}}{0,3} = 2,1024.10^{17}(J)$

Năng lượng của 1 phân hạch:

$\Delta E = 200MeV = 200.1,6.10^{- 13} = 3,2.10^{- 11}(J)$

Tổng số hạt nhân ${}_{92}^{235}\text{U}$ cần tiêu thụ trong 1 năm là:

$N = \dfrac{E}{\Delta E} = \dfrac{2,1024.10^{17}}{3,2.10^{- 11}} = 6,57.10^{27}$ (hạt).

Khối lượng ${}_{92}^{235}\text{U}$ tiêu thụ trong 1 năm là:

$m = \dfrac{N}{N_{A}}.A_{U} = \dfrac{6,57.10^{27}}{6,02.10^{23}}.235 \approx 2564701(g) \approx 2,6\left( \tan \right)$

Đáp án cần điền là: 2,6

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.