Вопрос:

При полном делении ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется столько же энергии, как при сгорании 2,5 т нефти, удельная теплота сгорания которой равна 41 МДж/кг. Сколько энергии выделится при полном делении ядер, содержащихся в 3,1 г урана?

Ответ:

Краткая запись:

  • Масса урана: 1 г
  • Энергия от 1 г урана = Энергия от 2,5 т нефти
  • Удельная теплота сгорания нефти: 41 МДж/кг
  • Масса нефти: 2,5 т = 2500 кг
  • Искомая масса урана: 3,1 г
  • Найти: Энергия от 3,1 г урана — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи сначала вычислим энергию, выделяемую при сгорании 2,5 тонн нефти. Эта энергия будет равна энергии, выделяемой при делении 1 грамма урана. Затем, зная энергию на 1 грамм урана, найдем энергию для 3,1 грамма.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Рассчитываем энергию, выделяемую при сгорании 2,5 т нефти.
    Сначала переведем массу нефти в килограммы: 2,5 т = 2500 кг.
    Используем формулу энергии: E = m \(\cdot\) q, где m — масса, q — удельная теплота сгорания.
    \( E_{\text{нефти}} = 2500 \text{ кг} \cdot 41 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}} = 102500 \text{ МДж} \)
  2. Шаг 2: Определяем энергию, выделяемую при делении 1 г урана.
    По условию, энергия от 1 г урана равна энергии от сгорания 2,5 т нефти.
    \( E_{\text{урана (1 г)}} = 102500 \text{ МДж} \)
  3. Шаг 3: Рассчитываем энергию, выделяемую при делении 3,1 г урана.
    Так как энергия пропорциональна массе, умножаем энергию на 1 г на 3,1.
    \( E_{\text{урана (3,1 г)}} = 102500 \text{ МДж/г} \cdot 3,1 \text{ г} = 317750 \text{ МДж} \)

Ответ: 317750 МДж