Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 1 920 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân $_{92}^{235}{\rm{U}}$ với hiệu suất 33%. Lấy mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra năng lượng khoảng 200 MeV. Cho biết số Avogadro là N_A ≈ 6,022.10²³ mol^-1. Cần sử dụng khối lượng than đá bằng bao nhiêu trong một nhà máy nhiệt điện để tạo ra lượng năng lượng tương đương như trên? Biết năng suất toả nhiệt của than đá là 20 MJ/kg.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: (2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 4 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Năng lượng có ích: A_ci= 1920.10⁶.365.86 400 ~ 6,1.10¹⁶ J.

Vì hiệu suất nhà máy là 33% nên năng lượng toàn phần cần sử dụng trong một năm là:

$A_{tp} = \frac{6, {1.10}^{16}}{0, 33} \approx 1, 8 \cdot 10^{17} J$

Khối lượng than đá cần phải sử dụng để tạo ra lượng năng lượng tương đương:

$m^{'} = \frac{1, 8 \cdot 10^{17}}{20 \cdot 10^{6}} = {9.10}^{9} kg = {9.10}^{6}$ tấn.

Đáp án: 9.10⁶ tấn.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho khối lượng của proton, neutron, hạt nhân $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$, hạt nhân $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ lần lượt là ${m_{\rm{p}}} = 1,007276{\rm{amu}},{m_{\rm{n}}} = 1,008665{\rm{amu}},$${m_{{\rm{Ca42 }}}} = 41,958622{\rm{amu,}}$${m_{{\rm{Ca43 }}}} = 42,958770{\rm{amu}}.$ Trong mỗi phát biểu sau, em hãy chọn đúng hoặc sai.

a) $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ và $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$ đều là đồng vị của $_{20}^{40}{\rm{Ca}}.$

b) Độ hụt khối của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ lớn hơn độ hụt khối của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}.$

c) Năng lượng liên kết của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ lớn hơn năng lượng liên kết của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$ một lượng $9,73{\rm{MeV}}.$

d) Hạt nhân $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ kém bền vững hơn hạt nhân $_{20}^{42}{\rm{Ca}}.$

Xem đáp án

Lời giải

a) Đúng; các đồng vị có cùng số proton.

b) Đúng;

Độ hụt khối của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ là: \[\Delta {m_{Ca43}} = 20.1,007276 + 23.1,008665 - 42,958770 = 0,386amu\]

Độ hụt khối của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$ là: \[\Delta {m_{Ca42}} = 20.1,007276 + 22.1,008665 - 41,958622 = 0,378amu\]

c) Sai;

Năng lượng liên kết của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$là: \[{E_{lk}}\left( {_{20}^{43}Ca} \right) = 0,386.931,5 = 359,559MeV\]

Năng lượng liên kết của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$là: \[{E_{lk}}\left( {_{20}^{42}Ca} \right) = 0,378.931,5 = 352,107MeV\]

Năng lượng liên kết của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ lớn hơn năng lượng liên kết của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$ một lượng 7,45 MeV.

d) Đúng.

Năng lượng liên kết riêng của $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$là: \[{E_{lkr}}\left( {_{20}^{43}Ca} \right) = \frac{{359,559}}{{43}} = 8,36MeV/nucleon\]

Năng lượng liên kết riêng của $_{20}^{42}{\rm{Ca}}$là: \[{E_{lkr}}\left( {_{20}^{42}Ca} \right) = \frac{{352,107}}{{42}} = 8,38MeV/nucleon\]

Hạt nhân $_{20}^{43}{\rm{Ca}}$ kém bền vững hơn hạt nhân $_{20}^{42}{\rm{Ca}}.$

Câu 2

Một mẫu chất phóng xạ X phân rã theo thời gian và phát ra các hạt a. Số lượng các hạt a này được ghi nhận bởi một máy thu (ống Geiger-Muller) và được biểu diễn theo thời gian t như đồ thị dưới.

Hằng số phóng xạ của chất phóng xạ là

A. 0,081 s^-1.

B. 0,173 s^-1.

C. 0,231 s^-1.

D. 0,058 s^-1.

Lời giải

Đáp án đúng là A

$N_{α} = N_{0} \cdot (1 - 2^{- \frac{t}{T}}) \Rightarrow \{\begin{array}{l} 3 = N_{0} \cdot (1 - 2^{- \frac{2}{T}}) \\ 15 = N_{0} \cdot (1 - 2^{- \frac{17}{T}}) \end{array} \Rightarrow \frac{3}{15} = \frac{1 - 2^{- \frac{2}{T}}}{1 - 2^{- \frac{17}{T}}} \Rightarrow T \approx 8, 56 s$