Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3179652
А
Аноним
06 мая 2025 17:12 · публичный вопрос
А
Аноним

При делении одного ядра урана-235 ( 92 235 � 92 235 ​ U ) на два осколка выделяется 200 200 МэВ. Сколько урана-235 ( 92 235 U 92 235 ​ U ) нужно израсходовать для получения такого…

Запрос пользователя

При делении одного ядра урана-235 ( 92 235 � 92 235 ​ U) на два осколка выделяется  200 200 МэВ. Сколько урана-235 ( 92 235 U 92 235 ​ U) нужно израсходовать для получения такого же количества энергии, что и при сжигании природного газа массой  112 112 ц? Запиши в поле ответа верное число, округлив его до целых.

Ответ нейросети
06 мая 2025 17:12

Давайте разберемся с задачей поэтапно.

Дано:

  • При делении ядра урана-235 выделяется энергия \(E_{дел} = 200 \text{ МэВ}\) (мегаэлектронвольт).
  • Мы хотим узнать, сколько урана-235 нужно затратить, чтобы получить такую же энергию, как при сжигании природного газа массой 112 ц.

Здесь важно помнить:

  • 1 ц (центнер) = 100 кг.
  • Необходимо определить энергию, выделяемую при сжигании 112 ц газа.
  • После этого определить, сколько ядер урана-235 нужно, чтобы получить такую же энергию.

Шаг 1: Определить энергию, выделяемую при сжигании газа

Природный газ сжигается с высокой энергетической отдачей. Стандартное значение — примерно:

\[ \text{Энергия сжигания 1 кг газа} \approx 50 \text{ МДж} \]

(зависит от конкретных условий, но для расчетов возьмем типичное значение).

Говорится о массе 112 ц:

\[ 112 \text{ ц} = 112 \times 100 \text{ кг} = 11200 \text{ кг} \]

Энергия, выделяемая при сжигании этой массы газа:

\[ E_{газ} = 11200 \text{ кг} \times 50 \text{ МДж/кг} = 560000 \text{ МДж} \]


Шаг 2: Перевести энергию в одинаковую единицу (МэВ)

1 МДж = \(10^6 \text{ Дж}\).

Также, 1 Дж = \(6.242 \times 10^{12} \text{ МэВ}\).

Следовательно:

\[ 1 \text{ МДж} = 10^6 \times 6.242 \times 10^{12} \text{ МэВ} = 6.242 \times 10^{18} \text{ МэВ} \]

Энергия газа:

\[ E_{газ} = 560000 \times 6.242 \times 10^{18} \text{ МэВ} \approx 3.497 \times 10^{24} \text{ МэВ} \]


Шаг 3: Определить энергию, выделяемую одним ядром урана-235

При делении урана-235 выделяется 200 МэВ. Значит, чтобы получить эту энергию, нужно израсходовать определенное число ядер:

\[ N_{ядер} = \frac{E_{общая}}{E_{ядра}} = \frac{3.497 \times 10^{24} \text{ МэВ}}{200 \text{ МэВ}} = 1.748 \times 10^{22} \]

Это число ядер урана-235.


Шаг 4: Найти массу урана-235

Масса одного ядра урана-235:

  • Атомная масса U-235: 235 г / моль.
  • 1 моль = \(6.022 \times 10^{23}\) ядер.
  • Следовательно, масса одного ядра:

\[ m_{ядра} = \frac{235 \text{ г}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 3.9 \times 10^{-22} \text{ г} \]

Общая масса:

\[ m_{U} = N_{ядер} \times m_{ядра} = 1.748 \times 10^{22} \times 3.9 \times 10^{-22} \text{ г} \approx 0.682 \text{ г} \]


Ответ:

Чтобы получить энергию, равную энергии сжигания 112 ц газа, нужно примерно 0.68 г урана-235.

Округлим до целого: 1 г.


Итог:

\[ \boxed{1} \]


Если нужно более точное значение или есть дополнительные уточнения, скажите!