Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 3057
i

Вы­чис­ли­те массу ра­дио­ак­тив­ных про­дук­тов де­ле­ния ядер урана, на­кап­ли­ва­ю­щих­ся в ядер­ном ре­ак­то­ре теп­ло­вой мощ­но­стью 3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 9 пра­вая круг­лая скоб­ка Вт за сутки, при­ни­мая вы­де­ле­ние энер­гии при де­ле­нии ядра урана 235 рав­ным 200 МэВ.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

№ этапа Со­дер­жа­ние этапа ре­ше­ния Чер­теж, гра­фик, фор­му­ла Оцен­ка этапа в бал­лах
1 Масса про­дук­тов де­ле­ния равна про­из­ве­де­нию массы m_0 ядра урана на число N ядер, ис­пы­тав­ших де­ле­ние за 1 сутки:  m=Nm_0. 1
2 Для опре­де­ле­ния числа N ядер най­дем энер­гию, вы­де­ля­ю­щу­ю­ся в ядер­ном ре­ак­то­ре за сутки:

Энер­гия E_0, вы­де­ля­ю­ща­я­ся при де­ле­нии од­но­го ядра урана, равна:

 E=Pt, E=3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 Вт умно­жить на 86400c\approx

\approx 2,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж.

 

 E_0=200 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 13 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж=

=3,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 11 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж

1
3 Число N ядер, ис­пы­тав­ших де­ле­ние за 1 сутки, равно:

Вы­чис­ля­ем массу N ядер урана:

 N= дробь: чис­ли­тель: E, зна­ме­на­тель: E_0 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 14 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 3,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 11 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 8,1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 24 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

m\approx 8,1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 24 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 235 умно­жить на 1,66 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг\approx

\approx 3,2кг.

1
Мак­си­маль­ный балл 3

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае — фор­му­ла Эйн­штей­на для связи массы и энер­гии, фор­му­ла де­фек­та массы);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту;

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

ИЛИ

Лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты, не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) пре­об­ра­зо­ва­ния/вы­чис­ле­ния не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет одна из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В одной из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Гость 12.05.2012 11:48

а как вы нашли m-ну­ле­вое ?

Алексей

Доб­рый день!

По­сколь­ку в дан­ной за­да­че не тре­бу­ет­ся особо боль­шой точ­но­сти, все вы­чис­ле­ния до­ста­точ­но вы­пол­нить при­бли­жен­но. Массу ядра урана тогда можно найти сле­ду­ю­щим об­ра­зом: умно­жить 1 а.е.м на атом­ное число, то есть на число нук­ло­нов, на 235 (эта ве­ли­чи­на будет со­всем не­зна­чи­тель­но от­ли­чать­ся от ре­аль­ной массы, ко­то­рую уже надо ис­кать в спра­воч­ни­ке).

Пе­ре­вод­ной ко­эф­фи­ци­ент а.е.м в ки­ло­грам­мы можно найти в спра­воч­ной таб­ли­це в на­ча­ле ва­ри­ан­та (у нас: раз­дел Спра­воч­ник).

Гость 21.05.2012 20:47

E=Pt

энер­гия при­рав­не­на к ра­бо­те?

так везде можно сде­лать?

Алексей

Доб­рый день!

Ра­бо­та и энер­гия из­ме­ря­ют­ся в оди­на­ко­вых еди­ни­цах, и это не с про­ста. Я за­труд­ня­юсь дать Вам общий ре­цепт, скажу толь­ко, что ра­бо­та обыч­но равна из­ме­не­нию энер­гии си­сте­мы.

На­при­мер, в ме­ха­ни­ке, пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия си­сте­мы со­хра­ня­ет­ся, если на си­сте­му не дей­ству­ет внеш­них сил, со­вер­ша­ю­щих ра­бо­ту (сами силы при этом могут быть, глав­ное, чтобы они не со­вер­ша­ли ра­бо­ты). Ска­жем, для за­ря­жен­ной ча­сти­цы в од­но­род­ном маг­нит­ном поле вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния пол­ной ме­ха­ни­че­ской энер­гии, хотя на нее и дей­ству­ет сила Ло­рен­ца (по­сколь­ку сила Ло­рен­ца все­гда пер­пен­ди­ку­ляр­на ско­ро­сти ча­сти­цы, ее ра­бо­та все­гда равна нулю).

Ежели на си­сте­му дей­ству­ют силы, со­вер­ша­ю­щие ра­бо­ту, то эта ра­бо­та и равна из­ме­не­нию энер­гии си­сте­мы. На­при­мер, бру­сок, ко­то­рый сколь­зит по ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­сти. Ра­бо­та силы тре­ния (она от­ри­ца­тель­на) при­во­дит к умень­ше­нию ки­не­ти­че­ской энер­гии брус­ка.

Мария Павельченко 04.05.2014 19:39

Мы ищем массу ко­неч­ных про­дук­тов. По идее она равна массе из­на­чаль­ных про­дук­тов минус де­фект масс. По­че­му мы её при­рав­ни­ва­ем к массе из­на­чаль­ных про­дук­тов?

Сергей Никифоров

Здрав­ствуй­те!

В дан­ной за­да­че наша цель не найти ко­ли­че­ство вы­де­лив­шей­ся энер­гии в ходе ре­ак­ции, а найти массу по­лу­чив­ших­ся про­дук­тов. Дей­стви­тель­но, их массы будут от­ли­чать­ся на ве­ли­чи­ну де­фек­та масс, но она пре­не­бре­жи­мо мала по срав­не­нию с мас­сой ядер урана и мас­сой про­дук­тов рас­па­да.