Google
Câu hỏi: Giả sử một nhà máy điện hạt nhân dùng nhiên liệu urani ${}_{92}^{235}U$ có hiệu suất chuyển hóa năng lượng hạt nhân thành điện năng là 20%. Cho rằng khi một hạt nhân phân hạch thì tỏa ra một năng lượng là ${{3,2.10}^{-11}}$ J. Điện năng được truyền tải đến một khu công nghiệp với hiệu suất là 90%. Khu công nghiệp sử dụng 1000 đông cơ điện xoay chiều một pha; mỗi động cơ có hiệu suất 80%, khi hoạt động sản ra một công suất cơ học là 9kW. Trong 1 năm (365 ngày), để cấp điện cho khu công nghiệp hoạt động liên tục thì lượng urani ${}_{92}^{235}U$ cần cung cấp cho nhà máy xấp xỉ
A. 93kg.
B. 24kg.
C. 120kg.
D. 76kg.
A. 93kg.
B. 24kg.
C. 120kg.
D. 76kg.
HD: Năng lượng điện cần truyền tải đi trong 1 năm $={{9.10}^{3}}.\dfrac{100}{80}.1000.\dfrac{100}{90}.365.24.60.60={{3.942.10}^{14}}\text{J}$
Năng lượng hạt nhân cần tạo ra để chuyển hóa thành điện $={{3,942.10}^{14}}.\dfrac{100}{20}={{1,971.10}^{15}}\text{J}$
Số hạt $U235$ cần thiết $=\dfrac{{{1,971.10}^{15}}}{{{3,2.10}^{-11}}}={{6,16.10}^{25}}$ hạt
Khối lượng U235 cần thiết $=\dfrac{{{6,16.10}^{23}}}{{{6,02.10}^{23}}}.235\approx 24044\text{g}=24\text{kg}$.
Năng lượng hạt nhân cần tạo ra để chuyển hóa thành điện $={{3,942.10}^{14}}.\dfrac{100}{20}={{1,971.10}^{15}}\text{J}$
Số hạt $U235$ cần thiết $=\dfrac{{{1,971.10}^{15}}}{{{3,2.10}^{-11}}}={{6,16.10}^{25}}$ hạt
Khối lượng U235 cần thiết $=\dfrac{{{6,16.10}^{23}}}{{{6,02.10}^{23}}}.235\approx 24044\text{g}=24\text{kg}$.
Đáp án B.