Huvudreaktionen vid ett kärnkraftverk

Jag är osäker på om vi får hjälpa till med hemprov?

Jo, vår lärare uppmanar oss till att diskutera med bla de andra i vår klass. Vi får även ställa några frågor till honom. 

Vet du vad verkningsgrad är?

Ja, jag räknade ut den tillförda effekten mha verkningsgraden och den nyttiga effekten. Sedan tänkte jag att jag skulle räkna ut den totala energiskillnaden mha effekten gånger tiden. Osäker om man ska använda den tillförde effekten som effekten i den formeln? 

Vad har watt för dimension?

Watt är väl dimensionen för effekt? Eller tänker jag helt fel?

Kan du göra om det till Si enheter?

Förstår inte hur du menar... Tror jag bara använder SI-enheter? 

Jag kan ha blandat ihop något. Men är du med på att watt är joule per sekund.

så dimensionen för watt är följande:
[W]=[J/s]

Ja precis 

"Beräkna hur mycket U-235 som förbrukas på ett år i en kärnkraftsreaktor med den nyttiga effekten 1,5 GW. Anta att verkningsgraden är 40%. "

Hur mycket energi skall utvinnas på ett år ur uranet?

Den energi som frigörs per reaktion gånger antal reaktioner..?

Men om du vet effekten och tar det gånger en tid så får du hur mycket energi som denna effekten över en tid ger upphov till.

Aha precis, gjort så och tog då t som antal sekunder på ett år...

Ok då vet den totala energin som alla sönderfall av uran ska ge upphov till.

Edit: Kolla vad du räknade ut i uppgift a.

Energin jag räknade i a) är inte det energin som frigörs per sönderfall? 

japp!

(energin som frigörs per sönderfall )* (antal sönderfall)=Total energi 

Edit: J/(sönderfall) * (antal sönderfall) = J

Okej, men hur får jag antal sönderfall? Kan jag ta den totala energin/energi per sönderfall? För har räknat så och sedan tagit gånger massan för U-235 gånger 1.66 * 10^-27 för att få det i kg. Men det blir bara 1795 kg vilket känns lite...

Vad är det du söker efter?


Edit: Kolla dimensionen vad får du kvar om du tar total energi delat med energin per sönderfall.

Hur mycket uran som förbrukas på ett år...

Antal sönderfall? 

Precis bra. Så om du har antalet sönderfall så är det ju samma som antalet U-235 som skall förbrukas.

Aa, kan jag inte bara ta det gånger massan för U-235 då?

Eller hur får jag fram massan?  

Det verkar väl rimligt :   antal kg uran-235 som används = (vikt i kg för uran-235 per atom )*(antal atomer som används).

Jo det gör det ju. Ska jag även ta gånger 1.66 * 10^-11 för att få det i kg? För annars blir svaret 1.0817 * 10^30. Det känns väldigt mycket? Eller är det rimligt? 

Kaktus123 skrev:

Jo det gör det ju. Ska jag även ta gånger 1.66 * 10^-11 för att få det i kg? För annars blir svaret 1.0817 * 10^30. Det känns väldigt mycket? Eller är det rimligt? 

Menar du 1.66×10^-27? För det är ju faktorn mellan 1*u och 1 kg. 

(vikt i u)*1.66×10^-27=(vikt i kilogram)

Edit: Enheter är viktigt!

Ja precis. Det jag räknade ut, det är väl i u? 

Ja menade -27

1795 mängden uran i kg.

1,077*10^30 mängden uran i u.

Okej tack! Svårt att avgöra huruvida svaret är rimligt eller inte. Förväntade mig flera ton...

Jo men har du känsla för om 1.5 GW är mycket eller inte? Detta är en reaktor , i ett kärnkraftverk finns det flera, tror det är 12 st reaktorer i Sverige.  

Ja väldigt sant, tack igen! 

Kanon lycka till med resten, hoppas du förstår alla delar av uppgiften nu.

Egocarpo skrev:

Jag är osäker på om vi får hjälpa till med hemprov?

Hej, skulle du kunna hjälpa mig med uppgift a)?

hej30 skrev:

Egocarpo skrev:

Jag är osäker på om vi får hjälpa till med hemprov?

Hej, skulle du kunna hjälpa mig med uppgift a)?

Vart fastnar du?

Det jag har gjort är följande:

Beräknar massdeffekten genom

(mU-92me+n)-(mBa-56me)-(mKr-36me) = ungefär 0.18060u 

Sen använder jag:

E=m*c upphöjt till 2 och får ut att det blir 173.3 MeV

men jag vet inte om det är rätt

och jag vet inte hur man ska göra sen i b)

Ok du behöver massdefekten så bra att du har beräknat den. Vet du hur du går från elektron volt (ev) till joule (j)?

Ska jag ta det multiplicerat med 1.6605 * 10 upphöjt till (-27) eller?

1 ev = 1.602⋅10^−19 J, det har att göra med laddningen hos elektronen. Så om du gör om enheten på ditt svar till joule kan du jämföra med den som startade tråden. 

173.30 MeV * 1.602*10 upphöjt till (-19) = 2.776 * 10 upphöjt (-17)

då får jag fel svar

Nästan 173.30 MeV=173,3*10^6 eV så du får 2.776 * 10 upphöjt (-11) J, vilket är typ samma som den som gjorde frågan, ni kanske har avrundat olika.

Ja, exakt, det blev rätt nu.

Men hur går jag vidare med b) jag minns inte hur det var man gjorde när man räknade med verkningsgrad.

Vi hade en rätt bra diskussion i denna tråden för 2år sedan läs igenom det.

Verkningsgrad är nyttig energi/total energi. Alltså energin som man kan använda delat med totala energin som produceras. Man kan inte ta vara på all energi som frigörs vid fission. Du får reda på att verkningsgraden är 40%

Men vad är den nyttiga energin? är den 40% eller? 

Nyttig energi är ingen procent det har enhet joul. Men den nyttiga energin är 0.4*(total producerad energin) om verkningsgraden är 40%.

Så 1.5 GW är den nyttiga effekten. Hur kan jag börja med att beräkna hur mycket U-235 som beräknas på ett år?

1.5 GW är 1.5GJ/s, så du vill beräkna hur mycket nyttig energi per år. Sedan kan du med hjälp av verkningsgraden beräkna hur mycket energi som har producerats totalt genom sönderfall. Ifrån detta kan du beräkna hur många sönderfall det motsvarar. När du vet hur många sönderfall kan du beräkna hur många så många atomer väger.

Jag kan inte hjälpa mer ikväll. Men som sagt i denna tråden har vi typ diskuterat allt tidigare för uppgift b. Så läs igenom, jag kollar till imorgon och ser hur det har gått för dig.

Edit: En hint, den nyttiga energin på ett år är 1.5GW * antal sekunder på 1 år. (nyttig effekt)*(hur lång tid)

Tack så mycket, jag ska försöka klura ut det så kan du kanske se om jag gör rätt imorgon. Tack igen, så snällt att du hjälper mig!