Сколько воды можно подогреть от 0°С до кипения за счет выделенной энергии при полном распаде 4,76 г Урана-235? Считайте, что в результате деления каждого ядра урана выделяется энергия 3,2-10^(-11) Дж, а масса атома урана-235 равна 3,9-10^(-25) кг. ​

Для решения задачи нужно использовать закон сохранения энергии:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, необходимое для подогрева массы воды m на ΔT градусов, c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г*°C)).

Энергия, выделяющаяся при полном распаде 4,76 г урана-235, равна:

E = N * ε,

где N - число делений ядер урана-235, ε - энергия, выделяющаяся при делении одного ядра.

Число делений ядер можно определить по формуле:

N = m/M * N_A,

где m - масса урана-235, M - молярная масса урана-235 (235 г/моль), N_A - постоянная Авогадро (6,02*10^23 моль^-1).

Теперь можно подставить все значения и рассчитать количество подогреваемой воды:

N = 4.76 г / 235 г/моль * 6.0210^23 моль^-1 ≈ 1.2210^22

E = N * ε = 1.2210^22 * 3.210^-11 Дж ≈ 3.9*10^11 Дж

Q = mcΔT = 1 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (100-0)°C = 418 Дж

Количество воды, которое можно подогреть, равно:

m = Q / E = 418 Дж / 3.910^11 Дж ≈ 1.110^-6 г.

Таким образом, выделенной энергией при полном распаде 4,76 г Урана-235 можно подогреть около 1 микролитра воды от 0°С до кипения.