Question

A combustão de 1 [Kg] de carvão fornece aproximadamente 3 x 10^7 Joules de energia. A conversão de 1 grama de 235U em energia é aproximadamente equivalente à queima de quantos quilogramas de carvão? Assuma que cada átomo de urânio fornece cerca de 200 [MeV] de energia. Assinale a alternativa correta:

a) 52
b) 560
c) 1211
d) 2736
e) 7285

Answer 1

Resposta:

d)2736

Explicação:

N235= 1 x 6,022*10^23 / 235= 5,126*10^23 MeV

para transformar Mev em J eu dividi o valor por 6,2415*10^12 que deu

8,21277*10^10 J ai fiz regra de 3

3*10^7               -  1KG

8,21277*10^10   -    x

x= 8,21277*10^10/3*10^7

que deu aproximadamente 2736

lembrando que esses são meus calculos e eu estou odiando BCE depois disso

Answer 2

Resposta d) 2736 kg de carvão para 1g de Urânio 235 queimado.

A unidade de energia MeV(Megaelétron-volt), é uma unidade utilizada em física nuclear, logo, é preciso converter MeV para Joules como unidade de energia. Onde cada Mev equivale a $1,602*10^{-13}$J.

O próximo passo é saber quantos átomos de 235U existem em um grama da substância. A massa do átomo de urânio 235 é de $3,9*10^{-25}kg$, logo basta dividir a massa de 1g pela massa e um átomo para se obter a quantidade de átomos em 1g de material, sendo assim:

na = m/ma

Sendo:

na o número de átomos contidos na massa;

m a massa de material;

ma a massa de um átomo daquela substância.

Logo:

na = $0,001kg/3,9*10^{-25}kg$

na = $2,564*10^{21}$ Átomos

A Energia liberada por essa massa de Urânio é:

Eu = na*e

Sendo:

Eu a energia total liberada pelo urânio;

e a energia liberada por cada átomo de urânio.

Substituindo os valores:

$Eu = 2,564*10^{21} Atomos*200Mev/Atomo*1,602*10^{-13}J/Mev\\Eu= 8,215*10^{10}J$

Agora dividindo essa quantidade de energia pela energia liberada pela queima de 1kg de carvão, obtêm-se a quantidade de quilogramas de carvão equivalente a queima de 1g de urânio 235:

mc = Eu/Ec

Sendo:

mc a massa de carvão equivalente;

Ec a energia da queima de 1kg de carvão;

Resolvendo:

$mc = 8,215*10^{10}J/3*10^{7}\\mc = 2738 kg$

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