สมมติว่าการผลิตไฟฟ้าโดยการเผาถ่านหินจํานวน 1 กิโลกรัม ให้ความร้อน 4,000 กิโลแคลอรี จงหาปริมาณถ่านหินที่ต้องใช้เพื่อให้ความร้อนที่เกิดขึ้นมีปริมาณเท่ากับความร้อนที่เกิดจากมวลที่หายไปของยูเรเนียม U– 235 ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจํานวน 1.4 กรัม (กําหนดให้ 1 กิโลแคลอรี = 4.2 กิโลจูล และ 1 ตัน = 1,000 กิโลกรัม)
Question
สมมติว่าการผลิตไฟฟ้าโดยการเผาถ่านหินจํานวน 1 กิโลกรัม ให้ความร้อน 4,000 กิโลแคลอรี จงหาปริมาณถ่านหินที่ต้องใช้เพื่อให้ความร้อนที่เกิดขึ้นมีปริมาณเท่ากับความร้อนที่เกิดจากมวลที่หายไปของยูเรเนียม U– 235 ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจํานวน 1.4 กรัม (กําหนดให้ 1 กิโลแคลอรี = 4.2 กิโลจูล และ 1 ตัน = 1,000 กิโลกรัม)
Solution
เริ่มจากการหาความร้อนที่เกิดจากมวลที่หายไปของยูเรเนียม U– 235 ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจำนวน 1.4 กรัม โดยใช้สูตร E=mc^2 ซึ่ง E คือ พลังงาน (หน่วยจูล) m คือ มวล (หน่วยกิโลกรัม) และ c คือ ความเร็วแสง (3x10^8 เมตร/วินาที)
- แปลงมวลยูเรเนียมจากกรัมเป็นกิโลกรัม โดย 1.4 กรัม = 0.0014 กิโลกรัม
- นำมวลที่ได้มาคูณกับความเร็วแสง 2 ครั้ง (c^2) จะได้ E = 0.0014 * (3x10^8)^2 = 1.26x10^13 จูล
- แปลงจูลเป็นกิโลแคลอรี โดย 1 กิโลแคลอรี = 4.2 กิโลจูล จะได้ 1.26x10^13 / 4.2 = 3x10^12 กิโลแคลอรี
จากนั้นเราจะหาปริมาณถ่านหินที่ต้องใช้เพื่อให้ความร้อนที่เกิดขึ้นมีปริมาณเท่ากับความร้อนที่เกิดจากมวลที่หายไปของยูเรเนียม U– 235 โดยใช้สูตร Q = mc ซึ่ง Q คือ ความร้อน (หน่วยกิโลแคลอรี) m คือ มวล (หน่วยกิโลกรัม) และ c คือ ค่าความร้อนจำเพาะ (4,000 กิโลแคลอรี/กิโลกรัม)
- นำความร้อนที่ได้จากยูเรเนียมมาหารด้วยค่าความร้อนจำเพาะของถ่านหิน จะได้ m = 3x10^12 / 4000 = 7.5x10^8 กิโลกรัม
- แปลงกิโลกรัมเป็นตัน โดย 1 ตัน = 1,000 กิโลกรัม จะได้ 7.5x10^8 / 1000 = 7.5x10^5 ตัน
ดังนั้น จะต้องใช้ถ่านหินปริมาณ 7.5x10^5 ตัน เพื่อให้ความร้อนที่เกิดขึ้นมีปริมาณเท่ากับความร้อนที่เกิดจากมวลที่หายไปของยูเรเนียม U– 235 ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจำนวน 1.4 กรัม
Similar Questions
การใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ได้แก่ ตา หู จมูก ปาก ผิวกาย ไปสัมผัสสิ่งใดสิ่งหนึ่งเป็นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ด้านใดรหัสข้อสอบ : 55478802058274116298 | int35397 | 03/06/2567 1.การวัด 2.การสังเกต 3.การพยากรณ์ 4.การตั้งสมมุติฐาน
ข้อใดไม่จัดเป็นทรัพยากรธรรมชาติรหัสข้อสอบ : 5352488799028277116298 | int35397 | 03/06/2567 1.ออกซิเจน มีเทน 2.ฝน น้ำใต้ดิน 3.หินปูน หินแกรนิต 4.อุณหภูมิ พลังงาน
ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิตในเกาะแห่งหนึ่งก. สิ่งมีชีวิตที่มาอาศัยใหม่และสิ่งมีชีวิตอยู่เดิมไม่มีความสัมพันธ์ต่อกันข. สิ่งมีชีวิตที่มาปรากฏอยู่ใหม่มีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตอื่นที่จะเข้ามาเจริญอยู่ในแหล่งที่อยู่นั้นๆค. การเกิดสิ่งมีชีวิตใหม่ในแหล่งที่อยู่เดิมขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่ใกล้ๆ กันง. หญ้าเป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกที่เข้าเจริญอยู่ในแหล่งที่อยู่หนึ่งรหัสข้อสอบ : 5351528802028277116298 | int35397 | 03/06/2567 1.ถูกเฉพาะข้อ ก และ ง 2.ถูกเฉพาะข้อ ข และ ค 3.ถูกเฉพาะข้อ ข และ ง 4.ถูกเฉพาะข้อ ค และ ง
ปัญหาของการเกิดเหตุการณ์ 11 กันยายน 2001(2544)คือข้อใดรหัสข้อสอบ : 5448488799038281166259 | int35397 | 03/06/2567 1.กลุ่มก่อการร้ายพยายามทำลายความน่าเชื่อถือของ สหรัฐอเมริกาในฐานะชาติอภิมหาอำนาจ 2.การทดลองอาวุธสงครามของสหรัฐอเมริกา 3.กลุ่มก่อการร้ายพยายามจะแทรกแซงการทำงานของภาครัฐ 4.ถูกทุกข้อ
ไนโตรเจนในรูปใดที่พืชสามารถใช้ได้ก. NO3-ข. NH4ค. N2 รหัสข้อสอบ : 485250518802028277116298 | int35397 | 03/06/2567 1.ก 2.ก และ ข 3.ก และ ค 4.ข และ ค 5.ก ข และ ค
Upgrade your grade with Knowee
Get personalized homework help. Review tough concepts in more detail, or go deeper into your topic by exploring other relevant questions.