Phần IV (3 điểm). Thí sinh trình bày đầy đủ lời giải câu 5, câu 6.
Một nhà máy điện nguyên tử tiêu thụ trung bình 58,75 g \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) mỗi ngày. Biết hiệu suất của nhà máy là 25%; mỗi hạt nhân nguyên tử phân hạch giải phóng 200 MeV.
a) Hãy tính công suất phát điện của nhà máy.
b) Giả thiết sau mỗi phân hạch trung bình có 2,5 neutron được giải phóng thì sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là bao nhiêu?
Cho: NA = 6,023.1023 hạt/mol; 1 MeV = 1,6.10-13 J.
Phần IV (3 điểm). Thí sinh trình bày đầy đủ lời giải câu 5, câu 6.
Một nhà máy điện nguyên tử tiêu thụ trung bình 58,75 g \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) mỗi ngày. Biết hiệu suất của nhà máy là 25%; mỗi hạt nhân nguyên tử phân hạch giải phóng 200 MeV.
a) Hãy tính công suất phát điện của nhà máy.
b) Giả thiết sau mỗi phân hạch trung bình có 2,5 neutron được giải phóng thì sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là bao nhiêu?
Cho: NA = 6,023.1023 hạt/mol; 1 MeV = 1,6.10-13 J.
Quảng cáo
Trả lời:
a) Năng lượng giải phóng do phân hạch của \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) :
\({\rm{W}} = \frac{{58,75 \cdot 6,023 \cdot {{10}^{23}} \cdot 200}}{{235}} = 301,1 \cdot {10^{23}}{\rm{MeV}} = 481,76 \cdot {10^{10}}\;{\rm{J}}\)
Công suất điện của nhà máy: \(P = \frac{{{\rm{W}}{\rm{.H}}}}{t} = \frac{{481,76 \cdot {{10}^{10}}.25}}{{100 \cdot 24 \cdot 3600}} \approx 13,94 \cdot {10^6}\;W = 13,94MW.\)
b) Số neutron giải phóng do \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}:\)
\({{\rm{N}}_1} = \frac{{58,75 \cdot 6,023 \cdot {{10}^{23}} \cdot 2,5}}{{235}} = 3,{76438.10^{23}}\) hạt
Số neutron bị hấp thụ để \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) phân hạch hết:
\({{\rm{N}}_2} = \frac{{58,75 \cdot 6,023 \cdot {{10}^{23}}}}{{235}} = 1,5057 \cdot {10^{23}}\)hạt
Số neutron thu được trong lò phản ứng: \({\rm{N}} = {{\rm{N}}_1} - {{\rm{N}}_2} = 2,25862 \cdot {10^{23}}\) hạt.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
Lời giải
a) Đúng.
Phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn cần nhiệt độ cực kì cao để các hạt nhân có đủ động năng thắng lực đẩy Coulomb, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.
b) Sai.
Phản ứng toả năng lượng nên tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng (do có sự hụt khối lượng chuyển hóa thành năng lượng toả ra).
c) Sai.
Số hạt nhân \(\;_1^2H\) có trong \(0,01{\rm{\;mol}}\) là:
\(N = n.{N_A} = 0,01.6,{022.10^{23}} = 6,{022.10^{21}}\) hạt.
Theo phương trình phản ứng, cứ 2 hạt nhân \(\;_1^2H\) tham gia tổng hợp thì toả ra năng lượng \(Q = 4MeV\).
Số phản ứng xảy ra là: \({N_{pu}} = \frac{N}{2} = 3,{011.10^{21}}\) phản ứng.
Tổng năng lượng toả ra là: \(E = {N_{pu}}.Q = 3,{011.10^{21}}.4 = 1,{2044.10^{22}}{\rm{MeV}}\)
d) Sai.
Đổi năng lượng thực tế toả ra sang đơn vị Jun:
\(E = 1,{2044.10^{22}}.1,{6.10^{ - 13}} \approx 1,{927.10^9}J\).
Thời gian thắp sáng bóng đèn là:
\(t = \frac{E}{P} = \frac{{1,{{927.10}^9}}}{{18}} \approx 107055555s\).
Đổi thời gian ra năm (với 1 năm \( = 365.24.3600 = 31536000{\rm{\;s}}\)):
\(t = \frac{{107055555}}{{31536000}} \approx 3,39\) năm.
Lời giải
Khối lượng hơi nước: \({m_1} = 100{\rm{\;g}} = 0,1{\rm{\;kg}}\).
Gọi khối lượng nước đá ban đầu là \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\).
Nhiệt độ cân bằng là \(t = {10^ \circ }{\bf{C}}.\)
Nhiệt lượng do \(0,1{\rm{\;kg}}\) hơi nước toả ra để ngưng tụ hoàn toàn ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và nguội xuống \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {m_1}.L + {m_1}.{c_n}.\left( {100 - t} \right) = 0,1.2,{3.10^6} + 0,1.4200.\left( {100 - 10} \right) = 267800\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt lượng do \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\) nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ \( - {4^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({0^ \circ }{\rm{C}}\), nóng chảy hoàn toàn ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) và phần nước tạo thành tiếp tục tăng nhiệt độ từ \({0^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.{c_d}.\left( {0 - \left( { - 4} \right)} \right) + {m_2}.\lambda + {m_2}.{c_n}.\left( {10 - 0} \right)\)
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.\left( {2100.4 + 3,{{4.10}^5} + 4200.10} \right) = 390400.{m_2}\;\left( J \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {Q_{{\rm{thu\;}}}} \Leftrightarrow 267800 = 390400.{m_2} \Rightarrow {m_2} \approx 0,68596\left( {{\rm{kg}}} \right) \approx 686\left( {\rm{g}} \right)\)
Giá trị này gần nhất với 686 g.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.


