Question

2．一個(gè)鈾235核裂變時(shí)釋放出196MeV的能量，則1kg鈾235完全裂變時(shí)所放出的能量為8.03×10¹³J，它相當(dāng)于2.4×10⁴t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)放出的能量．（煤的熱值為3.36×10⁶J/kg）

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是明確根據(jù)質(zhì)能方程求解核能的方法，并根據(jù)煤的熱值，及△E_N=N△E公式運(yùn)算，即可求解．

解答 解：根據(jù)一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量為△E=196MeV．
1kg鈾235中含原子核的個(gè)數(shù)為
N=$\frac{m}{{M}_{U}}$N_A=$\frac{1{0}^{3}}{235}$×6.02×10²³≈2.56×10²⁴
則1kg鈾235原子核發(fā)生裂變時(shí)釋放的總能量
△E_N=N△E=2.56×10²⁴×196MeV≈5.02×10²⁶ MeV=8.03×10¹³J；
令q=3.36×10⁶J/kg為煤的熱值，設(shè)m為煤的質(zhì)量，
則有△E_N=qm，
所以m=$\frac{△{E}_{N}}{q}$=$\frac{8.03×1{0}^{13}}{3.36×1{0}^{6}}$kg=2.38×10⁷Kg=2.38×10⁴t；
故答案為：8.03×10¹³，2.38×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 理解愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程的含義和應(yīng)用，以及與能量守恒定律的綜合應(yīng)用是解決有關(guān)核反應(yīng)問(wèn)題的關(guān)鍵，最后注意單位的轉(zhuǎn)換．