Question

[Hoàng Đức Long]

Để tăng cường sức mạnh hải quân, Việt Nam đã đặt mua của Nga 6 tàu ngầm hiện đại lớp ki-lô: HQ - 182 Hà Nội, HQ - 183 Hồ Chí Minh,... Trong đó HQ - 182 Hà Nội có công suất của động cơ là4400 kW chạy bằng điêzen - điện. Nếu động cơ trên dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân ²³⁵U với hiệu suất 20% và trung bình mỗi hạt ²³⁵U phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV. Lấy N_A= 6,023.10²³. Coi trị số khối lượng nguyên tử tính theo u bằng số khối của nó. Thời gian tiêu thụ hết 0,5 kg ²³⁵U là

A. 20,1 ngày

B. 18,6 ngày

C. 19,9 ngày

D. 21,6 ngày

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Đáp án D

0,5 kg = 500 g ²³⁵U tương ứng với số mol: n U = m M U = 2 , 127 ( m o l )  

=> Số nguyên tử ²³⁵U có trong 0,5 kg là: N_A.n_U = 6,023.10²³.2,127 = 1,2815.10²⁴ (nguyên tử).

(Cứ 1 mol chất sẽ có 6,023.10²³ số nguyên tử chất đó)

Mà theo đề cứ mỗi hạt ²³⁵U phân hạch tỏa ra năng lượng là 200 MeV

=> 1,2815.10²⁴ hạt ²³⁵U phân hạch tỏa ra năng lượng là 1,2815.10²⁴.200 = 2,563.10²⁶ (MeV) = 4,1.10¹³ (J)

(Trong đó 1eV = 1,6.10^-19(J) hay 1MeV = 1,6.10^-13)

Nhưng hiệu suất phân hạch là 20% => Năng lượng thực tế tỏa ra là : 20%.4,1.10¹³ = 8,2016.10¹² (J)

Theo đề công suất động cơ P = 4400 kW = 4400 000 W

Thời gian tiêu thụ hết số năng lượng trên cần:   t = A P = 1864000 ( s )