Một tàu phá băng công suất 16 MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \(^{235}U\). Trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV. Nhiên liệu dùng trong lò là \(^{235}U\) làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng). Hiệu suất của lò là 30 %. Hỏi nếu tàu làm việc liên tục trong 3 tháng thì cần bao nhiêu kg nhiên liệu (coi mỗi ngày làm việc 24 giờ, 1 tháng tính 30 ngày)
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNăng lượng để tàu hoạt động trong 6 tháng
\(E=P.t={{16.10}^{6}}.30.86400={{1,24416.10}^{14}}\,\,\left( J \right)\)
Năng lượng thực tế mà phản ứng hạt nhân đã cung cấp là
\({{E}_{0}}=\frac{E}{H}=\frac{E}{0,3}={{4,1472.10}^{14}}\,\,\left( J \right)\)
Số hạt nhân Urani đã tham gia phản ứng
\(N=\frac{{{E}_{0}}}{{{200.10}^{6}}{{.1,6.10}^{-19}}}={{1,296.10}^{25}}\)
Khối lượng \(^{235}U\) cần là: \({{m}_{U}}=\frac{N}{{{N}_{A}}}.A=\frac{{{1,296.10}^{25}}}{{{6,02.10}^{23}}}.235=5059\,g\)
Khối lượng \(^{235}U\) cần dùng là: \({{m}_{U}}=12,5%m\Rightarrow m=\frac{{{m}_{U}}}{0,125}=40473\,g=40,473\,kg\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Lạng Giang