Условие задачи:

Какую энергию можно получить в реакции деления 1 г урана $_{92}^{235}U$, если при делении одного ядра урана-235 выделяется энергия, равная 3,2·10^-11 Дж?

Задача №11.10.12 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$m=1$ г, $E_0=3,2 \cdot 10^{-11}$ Дж, $E-?$

Решение задачи:

Очевидно, что искомая энергия $E$ равна произведению количества атомов (ядер) $N$ урана, содержащихся в массе $m$, на энергию, выделяющуюся при делении одного ядра урана $E_0$, то есть:

$$E = N{E_0}\;\;\;\;(1)$$

Чтобы определить количество атомов (ядер) урана $N$ в массе $m$, запишем две формулы определения количества вещества $\nu$:

$$\left\{ \begin{gathered} \nu = \frac{N}{{{N_А}}} \hfill \\ \nu = \frac{m}{M} \hfill \\ \end{gathered} \right.$$

Здесь $N_А$ — постоянная Авогадро, равная 6,022·10²³ моль^-1, $M$ — молярная масса урана, равная 0,235 кг/моль. Тогда:

$$\frac{N}{{{N_А}}} = \frac{m}{M}$$

$$N = \frac{{{m}{N_А}}}{M}\;\;\;\;(2)$$

Подставим выражение (2) в формулу (1), тогда:

$$E = \frac{{m{N_А}{E_0}}}{M}$$

Задача решена в общем виде, подставим данные задачи в полученную формулу и посчитаем численный ответ:

$$E = \frac{{{{10}^{ — 3}} \cdot 6,022 \cdot {{10}^{23}} \cdot 3,2 \cdot {{10}^{ — 11}}}}{{0,235}} = 8,2 \cdot {10^{10}}\;Дж$$

Ответ: 8,2·10¹⁰ Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.10.11 При делении одного ядра урана 92U235 выделяется 3,2*10^(-11) Дж энергии. Атомная
11.1.1 Определить частоту колебаний световой волны, масса фотона которой
11.1.2 Пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к желтому свету