令和元年(2019年) 電験三種 電力 問4
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そちらも見て下さい。
問4は、原子力発電所の問題です。
選択問題です。消去法などを用いて、選択肢を減らしましょう。
解いてみましょう。
1gのウラン235が核分裂し,0.09%の質量欠損が生じたとき,これにより発生するエネルギーと同じだけの熱量を得るのに必要な石炭の質量の値[kg]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし,石炭の発熱量は$2.51 \times 10^4$ kJ/kgとし,光速は$3.0 \times 10^8$ m/sとする。
(1)16 (2)80 (3)160 (4)3200 (5)48000
解答 (4)
核分裂により発生する熱量は
$E=mc^2$[J]
より、
$E=1\times 10^{-3}\times 0.09\times 10^{-2}\times(3.0 \times 10^8)^2$
$=8.1 \times 10^{10}$[J]
$=8.1 \times 10^7$[kJ]
石炭の発熱量は$2.51 \times 10^4$ kJ/kgより
$8.1 \times 10^7 \div(2.51 \times 10^4)=3.23 \times 10^3 \fallingdotseq 3200$[kg]