Một nhà máy điện hạt nhân có công suất 160 kW, dùng năng lượng phân hạch ${}^{235}\text{U}$,

Câu hỏi số 965083:

Vận dụng

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất 160 kW, dùng năng lượng phân hạch ${}^{235}\text{U}$, hiệu suất H = 20%. Mỗi hạt ${}^{235}\text{U}$ phân hạch tỏa ra năng lượng là 200 MeV. Với 500 g ${}^{235}\text{U}$ thì nhà máy hoạt động được trong bao lâu?

A. 500 ngày

B. 590 ngày.

C. 593 ngày

D. 565 ngày.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:965083

Phương pháp giải

+ Sử dụng công thức tính số hạt nhân tham gia phân hạch: $N = \dfrac{m}{A}.N_{A}$

+ Tính tổng năng lượng toàn phần do phân hạch tỏa ra: $Q = N.\Delta E$

+ Tính năng lượng điện có ích nhà máy sản xuất được: $A = Q.H$

+ Sử dụng công thức công suất để tìm thời gian hoạt động: $t = \dfrac{A}{P}$

Giải chi tiết

Công suất: $P = 160kW = 1,6.10^{5}W$

Năng lượng $1$ phân hạch:

$\Delta E = 200MeV = 200.10^{6}.1,6.10^{- 19} = 3,2.10^{- 11}J$

Số hạt nhân ${}^{235}\text{U}$ có trong $500\text{~g}$ là:

$N = \dfrac{m}{A}.N_{A} = \dfrac{500}{235}.6,022.10^{23} \approx 1,281.10^{24}$ hạt.

Tổng năng lượng tỏa ra khi phân hạch hết khối lượng trên:

$Q = N.\Delta E = 1,281.10^{24}.3,2.10^{- 11} = 4,0992.10^{13}J$.

Phần điện năng có ích thực tế nhà máy phát ra là:

$A = Q.H = 4,0992.10^{13}.0,2 = 8,1984.10^{12}J$.

Thời gian nhà máy hoạt động được là:

$t = \dfrac{A}{P} = \dfrac{8,1984.10^{12}}{1,6.10^{5}} = 51240000s$

$\left. \Rightarrow t = \dfrac{51240000}{86400} \approx 593 \right.$ ngày.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.