Fysik
Mellemstort kraftværk og kernekraftværk leverer elektrisk energi, Vejen til Fysik B2, Opgave 111, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
Opgave 111
Jeg kan se at denne opgave er blevet stillet i 2012 og 2014 og er mathon har svaret på spørgsmålene.
Baggrunden for at jeg stiller spørgsmål til samme opgave er, at svarene til spørgsmål a), b), og c) er næsten ens med facitlisten, mens svarene d), e) er der ikke noget svar og f) er der forskel svarene og facitlisten.
Et mellem stort kraftværk leverer 1000 Mw elektrisk energi med en nyttevirkning på 50 %.
a). Hvor meget elektrisk energi leverer værket på et år ?.
Mit forsøg:
Eårlig = p • t = ( 60 • 60 • 24 • 365 ) • 1000 • 106 W = 3,1536 • 1016 J= 3,15 • 1016 J
09. januar 2012 af mathon
A.
Eårlig = P·t = (1 GW) · (365,25 døgn) · (24 h/døgn) = 3,156·1016 J = 3,156·1010 MJ = 8766 GWh
Det samme som facitlisten side 208
b). Hvor meget kul med brændværdien 27,2 MJ / kg afbrænder værket på et år ?
Mit forsøg:
Med en nytteværdi på 50 % må der skulle bruges dobbelt så meget kul for at fremstille 1000 MW
mkul = 2 • ( 3,156·1010 MJ ) / (27,2 MJ / kg ) = 2 • ( 3,156 • 1010 MJ ) / ( 27,2 MJ / kg )
= 2320588235 kg ≈ 2,321 • 109 kg ≈ 2,32 • 109 kg
09. januar 2012 af mathon
mkul = 2·(3,156·1010 MJ) / (27,2 MJ/kg) = 2,321·109 kg = 2,321 mio. ton
Det samme som facitlisten.
I et kerne kraftværk med samme effekt og nyttevirkning kommer energien fra fission af U - 236 ved processer som denne:
235 1 236 143 91 1
U + n → U → Ba + Kr + 2 n + Q
92 0 92 56 36 0
c. Bestem Q - værdien.
Mit forsøg:
I DATABOG fysik kemi ( 11. udgave 1 oplag 2007) har jeg følgende
U - 235
Z N A m/u
92 143 236 235,043929
----------------------------------------------
U - 236
Z N A m/u
92 144 236 236,045568
----------------------------------------------
Ba - 143
Z N A m/u
56 87 143 142,960627
---------------------------------------------
Kr - 91
Z N A m/u
36 55 91 90,92345
---------------------------------------------
n -1 ( Kilde: Neutron - Wikipedia, den frie encyklopædi )
Z N A m/u
0 1 1 1,00866491597
--------------------------------------------------
Jeg bestemmer:
Δ m = mBa + mKr + 2 • mn - ( mU + mn )
= 142,920627 + 90,2345 + 2 • 1,00867 - 235,043929 - 1,00867
= - 0,19182 u
= -0,19182 • 1,660 • 10-27 kg • ( 3,00 • 108 m / s )2
= 2,86128 • 10-11 J
Bestemmer Q - værdien
Q = - Δm • c2
= 0,19182u • 931,5 MeV /u = 178,6 Mev = 178 MeV
Det samme som facitlisten
d. Hvor mange U - 235 kerne omsættes på et år?
Hvis kernekraftværket skal leverer 1000 W elektrisk energi og nytteværdien er 50 % må der skulle bruge dobbelt så mange kerner
Antal u - 235 kerner omsat på et år
N = 2 • ( 3,15 • 1016 J / |AM| = 2 • ( 3,15 • 1016 J / 2,86128 • 10-11 J ) = 2,2018 • 1027
06. april 2014 af mathon
Antal 235U-kerner pr år:
N = 2 • 3,15 • 1016 J / 2,85648 • 10-11 J = 2,20551• 1027
I facitlisen er facit 1,77 • 1027 stk
Der må være en fejl i facitlisten.
e: Beregn massen af omsatt U - 235.
Mit spørgsmål er hvordan beregner man massen af U - 235 ?
I facitlisten er facit 690 kg
f. Hvor meget masse omsættes til energi på et år?
Svar #7
06. april 2014 af mathon
årlig masseomsætning:
( 2,20551 • 1027 ) • ( 0,191399 u ) = 4,22133 • 1036 u = 0,701 kg
I facitlisten er facit 0,35 kg
Der må være en fejl i facitlisten. For hvis nytteværdien er 50 % og der skal leveres 1000 MW skal der vel omsættes 0,35 kg • 2 = 0,700 kg masse til energi på et år.
På forhånd tak
Skriv et svar til: Mellemstort kraftværk og kernekraftværk leverer elektrisk energi, Vejen til Fysik B2, Opgave 111, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.