Сколько граммов урана с атомной массой 0,238 кг/моль расщепляется за сутки работы атомной электростанции, тепловая мощность которой 106 Вт? Дефект массы при делении ядра урана равен 4×10-28 кг. КПД электростанции составляет 20%.

Дано:

М = 0,238 кг/моль

t = 1 сут = 86400 с

Р = 106 Вт

Dm = 4×10-28 кг

η = 20% = 0,2

Решение:

Коэффициент полезного действия  где Ап = Pt, Аз = Е, т.е.  E = (Dmc2)N; где  – число ядер в массе m. Тогда , отсюда

m1 – ?

Ответ:  m1 = 4,7 г

Потребность в материалах с очень высокой диэлектрической проницаемостью - в сотни и тысячи единиц - привела к поиску и созданию особого класса диэлектрических веществ сегнетоэлектриков или ферроэлектриков.

Электрон, ускоренный электрическим полем, приобрел скорость, при которой его масса стала равна удвоенной массе покоя. Чему равна разность потенциалов, пройденная электроном? Масса покоя электрона 9,1×10-31 кг, заряд электрона 1,6×10-19 Кл, скорость света в вакууме 3×108 м/с. Результат представьте в мегавольтах (1 МВ = 106 В) и округлите до десятых.

Дано:

m0 = 9,1×10-31 кг

|е| = 1,6×10-19 Кл

с = 3×108 м/с

Решение:

Работа поля A = |e|U идет на изменение кинетической энергии частицы DЕк = Ек – 0 = Ек; Ек = mc2 – m0c2 = 2m0c2 – m0c2 =

= m0c2;

; , m0 – масса покоя, с = 3×108 м/с.

U – ?

  (МВ)

Ответ: U = 0,5 МВ

Какое количество воды, взятой при 0°С можно перевести в пар, если использовать все тепло, выделяющееся при образовании из протонов и нейтронов 0,2 г гелия? Результат представьте в тоннах (т) и округлите до целого числа.

Дано:

t = 0°С, Т = 273 К

t = 100°С, Т = 373 К

mг = 0,2 г = 2×10-4 кг

Решение:

Энергия, выделяющаяся при образовании из протонов и нейтронов гелия, идет на нагревание и парообразование воды Е = Q1 + Q2, где Q1 = cвmвDT, Q2 = r mв. Е = Dmгc2×N,

mв – ?

= 3,01×1022. Тогда ; Dmг – дефект массы ядра гелия. Dmг = zmp + nmn – mя,  z = 2, n = 2. Dmг = 4.73×10-29 кг.

Е = 1,3×1011 Дж. = 48×103 (кг) = 48 (т).

Ответ: mв = 48 т.

Тело брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с. За какое время тело пройдет путь, равный 50 м?

Дано:

υ0 = 30 м/c

υ = 0 м/с

l = 50 м

Решение:

Максимальная высота, на которую, поднимется тело  Т.к. υ = 0, то   (м).

t – ?

l = hmax + h, где h – расстояние, которое проходит тело при падении вниз. отсюда  h = l – hmax = 5 (м). Т.к.  (t2 – время падения). тогда (с). Время подъема (с). Следовательно, полное время t = t1 + t2 = 3 +1 = 4 (c).

Ответ: t = 4 c.


установка деревянных стеклопакетов Электромагнетизм