Какую массу воды можно нагреть от 20 градусов С до кипения за счет энергии, которая выделяется при делении 100 г Урана 225 (при делении одного ядра выделяется 200 Мэв)

Решение:

Все же видимо имелся ввиду изотоп Урана 235, от этого и будем отталкиваться.

T1 = 20° C

T2 = 100° C

Mу = 100 г = 0,1 кг - масса урана 235

Q = 200 Мэв = 200*1,6*10^-13 Дж = 3.20435466 x 10^-11 Дж - энергия при делении одного ядра урана 235

Определю количество ядер в 100 г урана 235:

N = Na*m/μ = 6,022*10^23*0,1/0,235 = 2,56255*10^23

Na = 6,022*10^23 моль^-1 - число Авогадро

μ = 0,235 кг/моль - молярная масса урана 235

Qполн = N*Q = 2,56255*10^23*3,20435466 x 10^-11 = 8,21*10^12 Дж

Q = c*m * (T2-T1) - формула теплоты при нагреве от T1 до T2

в нашем случае:

с = 4200 Дж / (кг·град) - теплоемкость воды

m = Qполн/[с * (T2-T1) ] = 8,21*10^12 / (4200*80) = 0,0244*10^9 кг

m = 24438,48 тонн воды

Ответ: m = 24438,48 тонн - искомая масса воды