убыль массы ТВЭЛ-ов

[Gees]

Цитата:

Но чтобы решить задачу знать именно это вам нужно в последнюю очередь.

В задаче не хватает данных. В таких задачах обычно еще указывают, сколько энергии выделяется при делении одного ядра горючего.
Или должна быть задана реакция деления топлива, чтобы рассчитать эту реакцию.

Как с этим решить вопрос? У меня мыслей никаких нет в голове по этому поводу. Предложите Вы что-нибудь пожалуйста?

Цитата:

Ну вот вы кидаете кирпичи с первого этажа на второй, пусть один подкинутый кирпич это единица работы - ДжК - (джоуль кирпичный), из 100 кирпичей долетает до второго этажа только 80 штук. Это означает, что подкинув 100 кирпичей вы совершили 100ДжК работы, из неё полезной работы только 80ДжК (кому нужны упавшие и разбитые кирпичи, правильно?). Итого кпд есть отношение полезной к полной - полезной 80, полной 100, КПД - 0.8, или 80%.

Вы меня невольно натолкнули на мысль, а что если можно вычислить КПД тепловой машины для данной задачи как отношение полезной к полной работе? То есть по формуле:

${\eta}=\dfrac{{А}_{full}}{{A}_{pol}}$, где ${А}_{full}$ - полная работа, а ${A}_{pol}$ - полезная работа. КПД мы знаем, значит можно найти полную работу ${A}_{full}$.

${A}_{full}=\dfrac{\eta}{{A}_{pol}}$ ??? ???

Цитата:

И так, я не совсем понял ваши формулы, по мимо разных букв нужно писать что какая означает.

${W}$ - это сколько энергии в секунду выделяет сам ТВЭЛ;

${\eta}$ - это КПД электростанции;

${P}_{p}$ - это мощность атомной электростанции.

Цитата:

Забудьте пока про мощность, оперируйте работой за секунду, так будет удобнее.

Не понял, это как работой за секунду?

Цитата:

И так - за секунду у вас полезная работа - 150МДж (ну понятно что мегаватт это мегаджоуль на секунду, тоесть на секунду умножили мегаджоули получили). Мы знает, что КПД есть 20%. КПД и полезная работа связаны конкретным соотношением, из которого можно найти полную работу. Вот когда будет полная работа ТВЭЛа за секунду, тогда вы её умножте на количество секунд в году, и получите сколько энергии отрабатывает ТВЭЛ за год. Ну а дальше $E = mc^2$

(Оффтоп)

${\eta}=\dfrac{{А}_{full}}{{A}_{pol}}$, где ${А}_{full}$ - полная работа, а ${A}_{pol}$ - полезная работа. КПД мы знаем, значит можно найти полную работу ${A}_{full}$.

${A}_{full}=\dfrac{\eta}{{A}_{pol}}$ ??? ???

А причем тут энергия фотонов Эйнштейна $E = mc^2$ ??? ???

Цитата:

Именно, та что идет по проводам от трансформатора на электростанции. И равна она всего то двадцати процентам от всей энергии, которую выделяют ТВЭЛы.

Значит 80 процентов - это затраты атомного Твэла при распаде урана?

-- 30.12.2011, 19:26 --

Цитата:

Вам думать. Для решения этой задачи любого порядочного изложения квантовой физики в рамках общего курса вполне хватит. Для других насущных вопросов Вам может пригодиться сейчас или в скором времени литература посерьезней. Читайте описания к книгам, которые товарищ Варгин любезно написал и качайте на здоровье.

Варгин Александр Николаевич наверняка выложил не всё, что нужно студенту. А Вы бы что посоветовали ещё скачать?

Цитата:

Читайте "Квантовую физику" (один из томов общего курса) Иродова, "включайте голову" и задача решится.

Я так и буду делать. Иначе мне не решить.

-- 30.12.2011, 19:29 --

Цитата:

Если точнее, то для разных типов разные размеры. Нержавеющая трубка из стали ЭИ847 размером 6.9х04 и 5.6х0.35.
В свою очередь эти трубки собираются в шестигранные трубы кассеты,вот их-то и называют ТВЭЛ. Эти шестигранные трубы уже собирают в шестигранные секции, которые и опускают в активную зону. Посмотреть можно тутhttp://www.google.ru/search?q=%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE+%D0%A2%D0%92%D0%AD%D0%9B&hl=ru&lr=&newwindow=1&sa=G&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&ei=7dD9TpbGA4ys-gbU5OClAQ&ved=0CCEQsAQ&biw=795&bih=425

То есть Твэл - это грубо говоря кассета с трубками разного размера, внутри которых таблетки урана? Так же я понимаю?

[Gees]

Himfizik
IRINA-22
ivanhabalin
phys

КПД электростанции ${\eta}=\dfrac{{E}_{full}}{{E}_{zatr}}$
,

где ${\eta}=20\%={0,20}, ${E}_{full}={P}\cdot{t}$, ${P}= {150}\cdot{10}^{6}$ Вт, ${t}={1} год ={365}\cdot{24}\cdot{3600} с ={3,15}\cdot{10}^{7} с, ${E}_{zatr}={N}\cdot{{E}_{1}}$, ${N}$ — число распавшихся за время {t} ядер, ${E}_{1}$ — энергия, выделяемая при делении одного ядра топлива.

Число распавшихся ядер равно ${N}={\dfrac{m}{M}}\cdot{{N}_{A}}$,

где ${M}$ — молярная масса топлива, ${m}$ — масса топлива. Тогда
${\eta}=\dfrac{{P}\cdot{t}\cdot{M}}{{m}\cdot{{N}_{A}}\cdot{{E}_{1}}}$,
${m}=\dfrac{{P}\cdot{t}\cdot{M}}{{\eta}\cdot{{N}_{A}}\cdot{{E}_{1}}}$.

Чтобы получить числовой ответ, надо знать (или иметь возможность рассчитать) ${E}_{1}$ и ${M}$.

[phys]

По вашей формуле у вас КПД будет больше единицы, такое бывает только для холодильных машин, и то по слухам.
Данных там хватает, да и энергия фотов тут не причем. К слову сказать они вобще без массовые, и эта формула ну никак к ним относиться не может (:
Данная формула устанавливает эквивалентность массы и энергии, чего хватает для решения задачи. Понимаете, от того что у вас ядро распалось, масса топлива не станет меньше на массу ядра, продукты деления то никуда не делись. Масса топлива измениться на $\Delta m = \dfrac{\Delta E}{c^2}$

Читайте внимательно еще раз что я писал в большом посте и ищите у себя ошибки. Первая ошибка у вас в первой формуле. Когда я пишу:

Цитата:

Итого кпд есть отношение полезной к полной - полезной 80, полной 100, КПД - 0.8, или 80%.

То очевидно что я делю полезную на полную, не потому что мне так захотелось, а потому что так написано и таково определение, а у вас наоборот.

Цитата:

В задаче не хватает данных. В таких задачах обычно еще указывают, сколько энергии выделяется при делении одного ядра горючего.
Или должна быть задана реакция деления топлива, чтобы рассчитать эту реакцию

В таком случае у вас еще должен быть процент обогащения, сечение деления, энергия нейтронов, плотность потока нейтронов и тд тд тд. Сама реакция ничего хитрого из себя не представляет, можете на википедии посмотреть, мне тетрадку лень искать если честно.

-- Пт дек 30, 2011 20:43:48 --

(Оффтоп)

20%, это наверное очень старая атомная станция, у современных КПД около 33-36, ЕМНИП.

[Gees]

Цитата:

По вашей формуле у вас КПД будет больше единицы, такое бывает только для холодильных машин, и то по слухам.

${{E}_{full}}=\dfrac{\eta}{{E}_{p}}$, где ${E}_{full}$ - полная энергия; ${\eta}$ - КПД; ${E}_{p}$ - полезная работа электростанции.

Цитата:

Данных там хватает, да и энергия фотов тут не причем. К слову сказать они вобще без массовые, и эта формула ну никак к ним относиться не может (:
Данная формула устанавливает эквивалентность массы и энергии, чего хватает для решения задачи. Понимаете, от того что у вас ядро распалось, масса топлива не станет меньше на массу ядра, продукты деления то никуда не делись. Масса топлива измениться на $\Delta m = \dfrac{\Delta E}{c^2}$

А причём здесь эта формула, если энергия фотонов не причём?

Цитата:

То очевидно что я делю полезную на полную, не потому что мне так захотелось, а потому что так написано и таково определение, а у вас наоборот.

(Оффтоп)

${{E}_{full}}=\dfrac{\eta}{{E}_{p}}$, где ${E}_{full}$ - полная энергия; ${\eta}$ - КПД; ${E}_{p}$ - полезная работа электростанции.

Цитата:

В таком случае у вас еще должен быть процент обогащения, сечение деления, энергия нейтронов, плотность потока нейтронов и тд тд тд. Сама реакция ничего хитрого из себя не представляет, можете на википедии посмотреть, мне тетрадку лень искать если честно.

Я имел в виду, что можно решить задачу в общем виде для первого варианта (когда указано, сколько выделяется энергии). Кроме того, нужно еще знать, какое используется топливо.
Обычно для заочников в пособиях есть разобранные подобные задачи. Посмотрел, как там решают такие задачи и увы ничего подобного в разобранных примерах не встретил. Как тут быть?

Цитата:

20%, это наверное очень старая атомная станция, у современных КПД около 33-36, ЕМНИП.

А что такое ЕМНИП? Объясните пожалуйста простым языком.

[phys]

А при чем тут вообще фотоны?

${{E}_{full}}=\dfrac{\eta}{{E}_{p}}$

Одним движением руки умножаем на $E_p$ и получаем что КПД равно произведению работ. Здорово, но не верно. Читайте еще раз, а лучше еще 10 раз. Или вы так и будете угадывать правильную формулу?
И определитесь уже наконец с обозначениями. Давайте так - полная энергия - $E_f$, полезная энергия - $E_u$, полная мощность - $P_f$, полезная - $P_u$, индекс $u$ от слова "useful".

Цитата:

Как тут быть?

Сидеть и разбираться.
Знаете, я в прошлом году за две недели до экзамена по мат. анализу вобще ни одного линейного дифф. уравнения решить не мог, вот смотрю в методичку и вижу кашу из букв, по 3 часа над примером сидел, аж плакать хотелось. Мотивировало только то что выбора нет - или разобраться, или разобраться, второго не дано.

ЕМНИП - "Если мне не изменят память"

[Gees]

Цитата:

А при чем тут вообще фотоны?

${{E}_{full}}=\dfrac{\eta}{{E}_{p}}$

Одним движением руки умножаем на $E_p$ и получаем что КПД равно произведению работ. Здорово, но не верно. Читайте еще раз, а лучше еще 10 раз. Или вы так и будете угадывать правильную формулу?
И определитесь уже наконец с обозначениями. Давайте так - полная энергия - $E_f$, полезная энергия - $E_u$, полная мощность - $P_f$, полезная - $P_u$, индекс $u$ от слова "useful".

${{E}_{f}}={\eta}\cdot{{E}_{u}}$, потому что КПД есть по определению отношение работ, а конкретнее полезной $E_u$ к полной работе $E_f$.

Цитата:

Сидеть и разбираться.
Знаете, я в прошлом году за две недели до экзамена по мат. анализу вобще ни одного линейного дифф. уравнения решить не мог, вот смотрю в методичку и вижу кашу из букв, по 3 часа над примером сидел, аж плакать хотелось. Мотивировало только то что выбора нет - или разобраться, или разобраться, второго не дано.

ЕМНИП - "Если мне не изменят память"

Что я и делаю старательно, но не всё сразу получается. Читаю внимательно Ваши посты скорпулёзно читаю. И всё-таки как расшифровать ЕМНИП? Объясните пожалуйста по-простецки что это значит и как понимать оное?

[phys]

Gees в сообщении #521701 писал(а):

${{E}_{f}}={\eta}\cdot{{E}_{u}}$, потому что КПД есть по определению отношение работ, а конкретнее полезной $E_u$ к полной работе $E_f$.

Вот объясните мне я дурак или лыжи не едут? Вы вообще видите что вы пишете и что пишете? Я конечно понимаю что у меня сегодня эйфория, я сопромат сдал на 5, но я вроде человек не пьющий, и в глазах не косит. У вас в формуле что написано словами можете объяснить? Оставьте КПД слева, энергии справа. Может так понятнее станет.

Понимаете, я не могу больше вам ни чем помочь, потому что любая помощь больше той что я уже сделал будет просто полным решением задачи, что запрещено правилами форума и здравым смыслом. А правила форума, как и его участников, я уважаю.

Я так понимаю вы не знаете что такое отношение одного к другому. И так, что такое отношение $A$ к $B$?

[Gees]

Цитата:

Вот объясните мне я дурак или лыжи не едут? Вы вообще видите что вы пишете и что пишете? Я конечно понимаю что у меня сегодня эйфория, я сопромат сдал на 5, но я вроде человек не пьющий, и в глазах не косит. У вас в формуле что написано словами можете объяснить? Оставьте КПД слева, энергии справа. Может так понятнее станет.

${\eta}=\dfrac{{E}_{f}}{{E}_{u}} $

Цитата:

Понимаете, я не могу больше вам ни чем помочь, потому что любая помощь больше той что я уже сделал будет просто полным решением задачи, что запрещено правилами форума и здравым смыслом. А правила форума, как и его участников, я уважаю.

Я бы не стал просить решение у Вас решение здесь оформить. Сам хочу решить до конца.

Цитата:

Я так понимаю вы не знаете что такое отношение одного к другому. И так, что такое отношение $A$ к $B$?

Это есть частное

[phys]

Частное чего к чему? Полностью запишите.
Я вас сейчас до смерти замучаю, даже не найдетесь легко отделаться.

[Gees]

Цитата:

Частное чего к чему? Полностью запишите.
Я вас сейчас до смерти замучаю, даже не найдетесь легко отделаться.

Результат деления делимого ${A}$ на делитель ${B}$ и мы получили число ${C}$ - результат.

$\dfrac{A}{B}={C}$

[phys]

Тогда почему, когда я 10 раз вам написал:

Цитата:

Итого кпд есть отношение полезной к полной

вы пишете наоборот? Почему вы пишете ${\eta}=\dfrac{{E}_{f}}{{E}_{u}} $, я же специально написал какой буквой обозначаем полную, какой полезную.
Вы что не видите что в этом случае, так как полная энергия больше чем полезная, КПД будет больше еденицы и это противоречит здравому смыслу?

[type2b]

Gees,

(Оффтоп)

вы говорите, что это задача за третий курс. Позвольте поинтересоваться, в каком ВУЗе вы учитесь (профиль)?

[Gees]

Цитата:

Тогда почему, когда я 10 раз вам написал:

phys в сообщении #521656 писал(а):

Итого кпд есть отношение полезной к полной

вы пишете наоборот? Почему вы пишете ${\eta}=\dfrac{{E}_{f}}{{E}_{u}} $, я же специально написал какой буквой обозначаем полную, какой полезную.
Вы что не видите что в этом случае, так как полная энергия больше чем полезная, КПД будет больше еденицы и это противоречит здравому смыслу?

Мы уже столько тут всего написали, что я запутался. Любой двигатель без потерь работать не может. Я с Вами согласен, КПД не может быть больше единицы, поэтому:

${\eta}=\dfrac{{E}_{u}}{{E}_{f}} $

-- 31.12.2011, 06:03 --

type2b

СЗТУ, 3 курс, Энергетический институт или факультет, электрические и электронные аппараты, инженер, профиль физико-математический.

[type2b]

Давайте немного систематизируем, что вам тут советовали.
1. зная мощность, можно найти полезную работу (электрическую энергию), получаемую за год;
2. зная полезную работу и КПД, можно найти полную затраченную энергию;
3. энергия берется из ядерных распадов в ТВЭЛах. Как установил Эйнштейн, масса тела связана с его энергией покоя по известной формуле (формуле Эйнштейна). Поэтому, зная изменение ядерной энергии, запасенной в ТВЭЛах, можно найти изменение их массы.

Этих подсказок достаточно даже для школьника, чтобы решить эту задачу. Посмотрев также другие темы, которые вы создавали, я думаю, что если мы будем подсказывать дальше, это будет не помощь, а вред. Потому что если такие подсказки оказываются нужны, то у вас нет никаких шансов стать инженером без серьезной помощи. Вам совершенно необходимо начать заниматься с репетитором, один форум тут не поможет.

[Gees]

Цитата:

Давайте немного систематизируем, что вам тут советовали.
1. зная мощность, можно найти полезную работу (электрическую энергию), получаемую за год;

${E_u}={P_f}\cdot{t}={150}\cdot{10}^{6}\cdot{3,15}\cdot{10}^{7}={472,5}\cdot{10}^{13}$ Ватт умножить на секунду Джоуль.

Цитата:

2. зная полезную работу и КПД, можно найти полную затраченную энергию;

${E_s}=\dfrac{E_u}{\eta}=\dfrac{{472,5}\cdot{10}^{13}}{0,2}={2362,5}\cdot{10}^{13}$ Джоуль

Цитата:

3. энергия берется из ядерных распадов в ТВЭЛах. Как установил Эйнштейн, масса тела связана с его энергией покоя по известной формуле (формуле Эйнштейна). Поэтому, зная изменение ядерной энергии, запасенной в ТВЭЛах, можно найти изменение их массы.

$\Delta m = \dfrac{\Delta E}{c^2}=\dfrac{{E_s}-{E_u}}{c^2}=\dfrac{{2362,5}\cdot{10}^{13}-{472,5}\cdot{10}^{13}}{{9}\cdot{10}^{16}}={210}\cdot{10}^{-3}$ Джоуль делить на метр в квадрате, делённый на секунду в четвёртой степени

Цитата:

Этих подсказок достаточно даже для школьника, чтобы решить эту задачу. Посмотрев также другие темы, которые вы создавали, я думаю, что если мы будем подсказывать дальше, это будет не помощь, а вред. Потому что если такие подсказки оказываются нужны, то у вас нет никаких шансов стать инженером без серьезной помощи. Вам совершенно необходимо начать заниматься с репетитором, один форум тут не поможет.

Вы единственный, который мне сумел внятно объяснить, да так что я кое-что самостоятельно сумел понять. Не знаю только дельта эм или дельта йе в формуле Эйнштейна для дефекта масс брать. Измеряется вроде в ЭлектронВольтах, значит надо еще домножать на 1,6 на 10 в минус 19 степени?