Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Атомная и ядерная => Ядерная физика => : Антон Огурцевич 05 May 2014, 22:59

: месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя
: Антон Огурцевич 05 May 2014, 22:59

Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

: Re: месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя
: Виктор 13 May 2014, 11:57

для решения задачи нужно знать сколько энергии выделяется при делении одного ядра (какое горючее)

: Re: месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя
: Антон Огурцевич 13 May 2014, 15:15

Таких данных нет

: Re: месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя
: Виктор 14 May 2014, 11:16

Решение: зная мощность и время работы двигателя можно найти его полезную работу:
\[ A_{p} =P\cdot t, \]
здесь t = 1 месяц (30 дней) = 30⋅24⋅3600 с = 2,592⋅10⁶ с.
Затраченная работа равна энергии, выделившейся при ядерной реакции деления одного ядра Е₁ умноженной на число распавшихся ядер – N.
\[ A_{z} =N\cdot E_{1}. \]
Число распавшихся ядер определим через количество вещества
\[ N=\frac{m}{M} \cdot N_{A}, \]
где М  - молярная масса топлива (не задана), N_A = 6,02⋅10²³ моль^–1 — постоянная Авогадро. КПД двигателя, с учётом вышеизложенного
\[ \begin{array}{l} {\eta =\frac{A_{p}}{A_{z}} =\frac{P\cdot t}{N\cdot E_{1} } =\frac{P\cdot t\cdot M}{m\cdot E_{1} \cdot N_{A}},} \\ {m=\frac{P\cdot t\cdot M}{\eta \cdot E_{1} \cdot N_{A}}.} \end{array} \]