Fysik

Nedsmeltning af reaktorkerne

24. marts 2022 af superelev4 - Niveau: A-niveau

Et kernekraftværk har 10.000m³ vand ved 20 grader celsius. Værkets kølesystem tænkes at bryde helt sammen efter noget tid vil 100 ton urandioxid som udgør brændslet være smeltet og det har nu et temperatur på 2900 grader celsius. Denne klump falder ned i bassinet. Opgave a) Hvor stor vil temperaturstigningen være i reaktorbassinet hvis der ikke sker nogen dampudvikling og varmen fordeler sig jævnt i bassinet?

Det er noget med at man skal tænke det som en todelt proces hvor man først beregner den energi urandioxiden anvender til at skifte tilstand fra smeltet til fast form. Og derefter beregner man videre på en eller anden måde..???

Vedhæftet fil: Billede3.png

Brugbart svar (0)

Svar #1
26. marts 2022 af ringstedLC

Brugbart svar (0)

Svar #2
26. marts 2022 af ringstedLC

a) Kølesystemet opvarmes med energien:

$\begin{align*} \Delta E_\textup{v} &= m_\textup{v}\cdot c_\textup{v}\cdot \bigl(T_\textup{slut}-T_\textup{v}\bigr) \\ &= 10\cdot 10^6\,\textup{kg}\cdot 4180\,\tfrac{\textup{J}}{\textup{kg}\,\cdot\,^{\circ}\textup{C}}\cdot \bigl(T_\textup{slut}-20^{\circ}\textup{C}) \end{align*}$

Brændslet afkøles med energien:

$\begin{align*} \Delta E_\textup{U} &= \Delta E_\textup{1,\,U}+E_\textup{2,\,U}+\Delta E_\textup{3,\,U} \\\\ \textup{Urandioxid afk.\,til\,smeltepkt.: } \\\Delta E_\textup{1,\,U} &= m_\textup{U}\cdot c_\textup{U,\,flyd.}\cdot \bigl(T_\textup{U}-\textup{smeltepkt.}_\textup{U}\bigr) \\ &= 1\cdot 10^5\,\textup{kg}\cdot c_\textup{U,\,flyd.}\cdot \bigl(2900-2865)^{\circ}\textup{C} \\ &\textup{Det oplyses ikke om varmekap.\;er for fast el.\;flydende form} \\ \textup{Urandioxid, smeltevarme: }E_\textup{2,\,U} &= m_\textup{U}\cdot L_\textup{U} \\ &\textup{Specifik smeltevarme er ikke oplyst} \\ \textup{Urandioxid afk.\,fra smeltepkt.:} \\ \Delta E_\textup{3,\,U} &= m_\textup{U}\cdot c_\textup{U,\,fast}\cdot \bigl(\textup{smeltepkt.}_\textup{U}-T_\textup{slut}\bigr) \end{align*}$ Du antager, at energien er bevaret:

$\begin{align*} \Delta E_\textup{U} &= \Delta E_\textup{v} \\T_\textup{slut} &= \;? \end{align*}$

Skriv et svar til: Nedsmeltning af reaktorkerne

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.