Презентация "Ядерный топливный цикл" по физике – проект, доклад

ЯДЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЦИКЛ

Задача 1

Сколько каменного угля необходимо сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании бензина объемом 6 м3? Удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг, удельная теплота сгорания угля равна 34 МДж/кг. Плотность бензина 710 кг/м3.

1

Q1=Q2 Q1=q1m1=q1p 1V1 – количество теплоты, выделяющееся при сгорании бензина. Q2=q2m2 – количество теплоты, выделяющееся при сгорании угля q1p 1V1 =q2m2 ; m2= q1p 1V1 / q2=5763,5 кг.

Задача 2

Для отопления дома в течение суток потребуется Q = 0,6 ГДж теплоты. При использовании для этой цели солнечной энергии тепловая энергия может быть запасена в водяном аккумуляторе. Допустим, что температура горячей воды (теплоносителя) t1 = 54 °С. Какова должна быть емкость бака аккумулятора V, м3, если тепловая энергия может использоваться в отопительных целях до тех пор, пока температура воды не понизится до t2 = 29 °C? ρв = 1000 кг/м3; св = 4,2·103 Дж/(кг·К).

2 Q=ρ·V·Cp·(t1 -t2)

Задача 3

Рассчитать сколько электроэнергии можно сэкономить если выключить свет в кабинете во время 20 минутного перерыва. Считаем, что исправны все 50 ламп (мощность каждой 20 Вт). Сколько времени может работать электрочайник мощностью 800 Вт за счет сэкономленной электроэнергии.

3

А=Р·Т где Р- мощность (Вт), Т- время в сек. 20 Вт·1200 сек=24000 Дж 24000Дж·50 ламп=1200000 Дж Т1=1200000Дж/800Вт=1500сек=25 мин.

Задача 4

Как изменится мощность малой ГЭС, если напор водохранилища Н в засушливый период уменьшится в n = 1,2 раз, а расход воды V сократится на m = 20 % ? Потери в гидротехнических сооружениях, водоводах, турбинах и генераторах считать постоянными.

4

Мощность ГЭС N=9,81·V·H·η Пусть N мощность ГЭС. Напор водохранилища H в засушливый период уменьшиться в 1,2 раза, а расход воды V сократится на 20%, то есть Vзас=0,8·V, Hзас= H/1,2

Задача 5

Сколько надо сжечь каменного угля, чтобы получить энергию, излучаемую Солнцем в 1 сек? Полная энергия излучения солнца равна 3,826·1026Дж/с. Решение Q=qm m=Q/q

Задача 6

Площадь водохранилища ГЭС составляет 3200 км2, высота напора ГЭС 4500 см. Определить мощность ГЭС, если за сутки работы станции уровень водохранилища снизился на 7 см, а кпд преобразования составляет 90%.

Решение

Предположим что в водохранилище нет притока воды и КПД преобразования составляет 90 процентов. Определим энергию воды переданную турбинес учетом кпд Е= mghη=1·9,8·45·0,9=396,6Дж Объем воды прошедший за сутки через турбину. V=S·h=3200·106м2·0,07 м=224·106м3 Мощность ГЭС будет составлять 224·106·396,6=88,9ГДж за сутки, т.е. 88,9·109/(3600·24)=1029000=1МВт

Задача 7

На обогрев 1 м2 тратится 110 Вт. Используемая ветровая установка имеет КПД 30%. Сколько энергии потребуется для отопления дома площадью 60 м2. Рассчитать площадь ветровой установки при скорости ветра 3 м/с, 6 м/с, 12 м/с.

60 м2·110Вт·100/30=22000Вт=22кВт S1 =P/(0,6·V3 )=22000/(0,6·33)=1358 м2 S2 =169,75 S3 =21,21

Задача 8

Во сколько обходится работа стиральной машины мощностью 1850 Вт при работе 105 мин. Стоимость 1 кВт ·ч считать 3,3 руб. Решение 105 мин·1 час/60 мин=1,75 ч 1,75ч·1,850кВт·3,3руб≈10,68 руб

Задача 9

Определить какова должна быть средняя плотность солнечной энергии у поверхности земли для СЭС мощностью 97,5 МВт, при площади солнечного коллектора 6500000 м2 и кпд фотоэлементов 15%.

97,5·106/6500000=15 Вт/м2 – собирается с 1 коллектора Тогда 15 Вт/м2 /15%·100=100 Вт/м2