Дано:
Мощность двигателя (P) = 72 МВт = 72 * 10^6 Вт,
Расход урана-235 (m) = 200 г = 0.2 кг = 0.2 * 10^-3 кг,
Энергия от распада 1 г урана-235 (E) = 200 МэВ = 200 * 10^6 * 1.6 * 10^-19 Дж.
Найти:
Коэффициент полезного действия двигателей атомной подводной лодки.
Решение:
Сначала найдем общую энергию, выделяемую при распаде 200 г урана-235:
E_total = m * E = 0.2 * 10^-3 кг * 200 * 10^6 * 1.6 * 10^-19 Дж = 64 * 10^6 * 1.6 * 10^-19 Дж = 102.4 * 10^-13 Дж.
Теперь можем найти коэффициент полезного действия по формуле:
η = P / (E_total / (24 * 3600)),
где
P - мощность,
E_total - общая энергия за сутки,
24 - количество часов в сутках,
3600 - количество секунд в часе.
Вычислим значение коэффициента:
η = 72 * 10^6 Вт / (102.4 * 10^-13 Дж / (24 * 3600 с)) ≈ 72 * 10^6 Вт / (102.4 * 10^-13 Дж / 86400 с) ≈ 72 * 10^6 Вт / 1.18 * 10^-8 Вт ≈ 6.1017 * 10^14.
Ответ:
Коэффициент полезного действия двигателей атомной подводной лодки составляет примерно 6.1017 * 10^14.