Изначально в ядре урана 235 нуклонов. Значит вылетает 235-(138+92) = 5 нейтронов. Теперь энергии... сумма кин.энергий двух осколков Ео=158 МэВ. Считаем, что кин.энергия материнского ядра равна нулю (это справедливо, если считать, что при делении выделилось 158 МэВ энергии в виде разлетающихся осколков).
Тогда
по з-ну сохранения импульса имульсы осколков равны по модулю и противоположны по направлению. Нас интересуют модули
Подставим скорость первого осколка в уравнение энергий.
N - мощность ( 600 Вт ) V - объем воды ( 1,5 литра = 0,0015 м³ ) ρ - плотность воды ( 1000 кг / м³ ) ΔT - изменение температуры ( 100 С° - 10 С° = 90 С° ) c - удельная теплоемкость воды ( 4200 Дж / кг * С° ) t - время ( 20 минут = 1200 сек ) η - КПД ( ? )
η = A (п) / А (з) * 100 %
A (п) = c * m * ΔT A (з) = N * t
η = c * m * ΔT / N * t * 100 % m = ρ * V - это масса воды => η = c * ( ρ * V ) * ΔT / N * t * 100 % = 4200 * ( 1000 * 0,0015 ) * 90 / 600 * 1200 * 100 % = 567000 / 720000 * 100 % = 0,7875 = 79 %
Теперь энергии...
сумма кин.энергий двух осколков Ео=158 МэВ. Считаем, что кин.энергия материнского ядра равна нулю (это справедливо, если считать, что при делении выделилось 158 МэВ энергии в виде разлетающихся осколков).
Тогда
по з-ну сохранения импульса имульсы осколков равны по модулю и противоположны по направлению. Нас интересуют модули
Подставим скорость первого осколка в уравнение энергий.
кин.энергия второго осколка
E1 = 158-63.2=94.8 МэВ
V - объем воды ( 1,5 литра = 0,0015 м³ )
ρ - плотность воды ( 1000 кг / м³ )
ΔT - изменение температуры ( 100 С° - 10 С° = 90 С° )
c - удельная теплоемкость воды ( 4200 Дж / кг * С° )
t - время ( 20 минут = 1200 сек )
η - КПД ( ? )
η = A (п) / А (з) * 100 %
A (п) = c * m * ΔT
A (з) = N * t
η = c * m * ΔT / N * t * 100 %
m = ρ * V - это масса воды => η = c * ( ρ * V ) * ΔT / N * t * 100 % = 4200 * ( 1000 * 0,0015 ) * 90 / 600 * 1200 * 100 % = 567000 / 720000 * 100 % = 0,7875 = 79 %
ответ : 79 %