Esercizio distanza percorsa da una nave
Salve a tutti, sono alle prese con questo esercizio 
Supponiamo che dell'uranio arricchito contenente il 3.40% dell'isotopo fissile $ {::}_(\ \ 92)^(235) text(U) $ sia usato come combustibile di una nave. L'acqua esercita sulla nave una forza d'attrito media di intensità $ 1.00 * 10^5 N$ . Quale distanza può percorrere la nave per chilogrammo di combustibile? Si assuma che l'energia rilasciata per fissione sia 208 MeV e che il motore della nave abbia un rendimento del 20.0%
Soluzione 5,80 Mm
Ci sarebbe qualcuno così gentile da spiegarmi almeno come ragionare, anche tralasciando i calcoli, giusto per capire come mettere mano a questi esercizi, grazie infinite
Supponiamo che dell'uranio arricchito contenente il 3.40% dell'isotopo fissile $ {::}_(\ \ 92)^(235) text(U) $ sia usato come combustibile di una nave. L'acqua esercita sulla nave una forza d'attrito media di intensità $ 1.00 * 10^5 N$ . Quale distanza può percorrere la nave per chilogrammo di combustibile? Si assuma che l'energia rilasciata per fissione sia 208 MeV e che il motore della nave abbia un rendimento del 20.0%
Soluzione 5,80 Mm
Ci sarebbe qualcuno così gentile da spiegarmi almeno come ragionare, anche tralasciando i calcoli, giusto per capire come mettere mano a questi esercizi, grazie infinite
Risposte
Ciao. Prova così: per procedere a velocità costante il motore della nave deve compiere lavoro opposto a quello della forza d'attrito, quindi (indicando con $Delta x$ lo spazio percorso con un $kg$ di combustibile) deve sviluppare un lavoro pari a:_____ (1) $W=10^5 N*Delta x$.
Un chilogrammo di uranio arricchito contiene 34 grammi di $U_235$, che sono $n=34/235$ moli di $U_235$, che a loro volta sono $N=34/235*N_A$ atomi di $U_235$ (è ovvio, vero, cos'è $N_A$ ?), ciascuno di questi fornisce un'energia di $208 MeV=208*10^6*1.6*10^(-19) J$, e di tutta l'energia resa disponibile dalla fissione il motore ne converte il 20% in lavoro, quello che dev'essere appunto espresso dalla (1).
Un chilogrammo di uranio arricchito contiene 34 grammi di $U_235$, che sono $n=34/235$ moli di $U_235$, che a loro volta sono $N=34/235*N_A$ atomi di $U_235$ (è ovvio, vero, cos'è $N_A$ ?), ciascuno di questi fornisce un'energia di $208 MeV=208*10^6*1.6*10^(-19) J$, e di tutta l'energia resa disponibile dalla fissione il motore ne converte il 20% in lavoro, quello che dev'essere appunto espresso dalla (1).
"Palliit":
Ciao. Prova così: per procedere a velocità costante il motore della nave deve compiere lavoro opposto a quello della forza d'attrito, quindi (indicando con $Delta x$ lo spazio percorso con un $kg$ di combustibile) deve sviluppare un lavoro pari a:_____ (1) $W=10^5 N*Delta x$.
Un chilogrammo di uranio arricchito contiene 34 grammi di $U_235$, che sono $n=34/235$ moli di $U_235$, che a loro volta sono $N=34/235*N_A$ atomi di $U_235$ (è ovvio, vero, cos'è $N_A$ ?), ciascuno di questi fornisce un'energia di $208 MeV=208*10^6*1.6*10^(-19) J$, e di tutta l'energia resa disponibile dalla fissione il motore ne converte il 20% in lavoro, quello che dev'essere appunto espresso dalla (1).
Wowwwwwwwwwww mi trovo
, con le tue indicazioni è stato tutto molto semplice, grazieeeeeeeeee Sintetizzando i calcoli, ho fatto in questo modo:
Ho calcolato per prima cosa il numero di atomi $ N=34/235 (6.022*10^23)=87*10^21 $ atomi
Essendo che ciascuno di essi fornisce energia pari a $ 332.8*10^-13 J $ ho moltiplicato $ (332.8*10^-13 J )* ( 87*10^21) = 28953,6 *10^8 J $ per avere l'energia totale.
Di questa energia totale ho preso il 20%, ossia $5800 * 10^8 J$
Ho sostituito per calcoare $ Delta x =(5800*10^8J)/(10^5N)= (5800*10^8N*m)/(10^5N)=5800*10^3m=5.8 Megametri $
Ancora grazie milleeeeeeeeeeeeeee
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