węgiel
: 14 gru 2022, 11:09
Jaką masę węgla należałoby spalić, aby wydzieliło się ciepło takie samo jak przy rozszczepieniu 10g uranu? Ciepło spalania \(c = 3,2 \cdot 10^7 \ \frac{J}{kg}\).
Na podstawie poprzednich zadań z reakcjami rozszczepienia uranu można przyjąć, że w pojedynczej reakcji wydziela się ok. \(200 \ MeV = 2 \cdot 10^{8} eV \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} J/eV = 3,2 \cdot 10^{-11}\ J\) energii.
W 10 g uranu czyli \(n=\frac{m}{\mu} =\frac{N}{N_A}\) molach znajduje się ok. \(N = \frac{m\cdot N_A}{\mu} \approx 2,55\cdot 10^{22} \)atomów, które mogą ulec rozszczepieniu.
Zatem całkowita energia wydzielona przy tym wyniesie ok. \(E = 2,55\cdot 10^{22} \cdot 3,2 \cdot 10^{-11}\ J \approx8,2 \cdot 10^{11}\ J\)
czyli trzeba by spalić \(m=\frac{E}{c_s} \approx 26\) ton węgla.