Fysik

hvor meget lithium

10. november 2014 af Problemsolver (Slettet) - Niveau: B-niveau

I denne øvelse skal du regne på fusionsprocessen.

2/1 H+ 3/1 H→ 4/2 He+ 1/0 n

Vi forestiller os, at processen anvendes i et fusionskraftværk, som leverer den gennemsnitlige effekt 1000 MW.

a) Beregn den samlede massenergi i begyndelses- og i sluttilstanden?

b) Beregn Q-værdien for én proces. Angiv resultat i J

c) Beregn den samlede energi produceret af værket i løbet af 1 år.

d) Beregn antallet af fusioner på værket i løbet af 1 år.

e) Hvor mange kg lithium skal kraftværket forbruge på 1 år til fremstilling af den nødvendige mængde tritium 3 1 H? TIl denne beregning skal du anvende, at tritium dannes i processen 6.4 (6/3 Li + 1/0 n -> 3/1 H + 4/2 He

DET ENESTE JEG IKKE KAN FINDE UD AF ER DEN SIDSTE OPGAVE (E)!! håber der en der kan hjælpe. Og jeg har brugt over 2 timer på den!! så vil være taknemlig hvis folk bare viste udregning og svar! Mange tak!

Brugbart svar (0)

Svar #1
10. november 2014 af Jerslev (Slettet)

Fra opgave d) kender du antallet af H-kerner, du skal bruge på et år.

For hver lithiumkerne kommer en H-kerne. Du kender derfor allerede antallet af lithiumkerner, du skal bruge.

Udnyt det sammen med Avogadros tal og molarmassen på lithium til at beregne massen.

Svar #2
11. november 2014 af Problemsolver (Slettet)

Tak, jeg har fået et svar på 4,58623 kg eller 4586,23 g. Kan det passe?

Brugbart svar (0)

Svar #3
11. november 2014 af Jerslev (Slettet)

Det ved jeg ikke. Skriver fra telefonen, så jeg har ikke lige mulighed for at gennemføre beregningen.

Svar #4
11. november 2014 af Problemsolver (Slettet)

Okay, men tusind tak for hjælpen!

Brugbart svar (0)

Svar #5
11. november 2014 af mathon

$_{1}^{2}\textrm{H}\; \; +\; \; _{1}^{3}\textrm{H}\; \; \rightarrow \; \; _{2}^{4}\textrm{He}\; \; +\; \; _{0}^{1}\textrm{n}$

$\! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \Delta m=\frac{E}{c^2}=(2,0140\; u)+(3,01605\; u)-((4,00260\; u)+(1,008665\; u))=0,018785\; u$

Brugbart svar (0)

Svar #6
11. november 2014 af mathon

b)
$Q=\Delta m\cdot c^2=(0,018785\; u)\cdot (2,99792\cdot 10^{8}\; \tfrac{m}{s})^2=2,80351\cdot 10^{-12}\; J$

Brugbart svar (0)

Svar #7
11. november 2014 af mathon

c)
uden energitab:
$E_{\aa r}=\left (10^9\; \frac{J}{s} \right )\cdot \left ( 3,15569\cdot 10^7\; s \right )=3,15569\cdot 10^{16}\; J$

Brugbart svar (0)

Svar #8
11. november 2014 af mathon

d)
antal årlige fusioner:
$N=\frac{3,15569\cdot 10^{16}\; J}{2,80351\cdot 10^{-12}\; J}=1,12562\cdot 10^{28}$

Brugbart svar (0)

Svar #9
11. november 2014 af mathon

e)
svarende til
$m\left ( _{3}^{6}\textrm{Li} \right )=(1,12562\cdot 10^{28})\cdot \left ( 6,015121\; u \right )=112,431\; kg$

..............
1 kg = 1,66054·10^-27 kg

Brugbart svar (0)

Svar #10
11. november 2014 af mathon

selvfølgelig

1 u = 1,66054·10^-27 kg

Skriv et svar til: hvor meget lithium

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.