カコトレDENKEN III公開問題へ
第三種電気主任技術者・2012年度・電力

2012年度 電力 問4

電力総合電力系統

問題文

この問題の誤りを報告

0.01 [kg]0.01 \text{ [kg]} のウラン235が核分裂するときに 0.09 [%]0.09 \text{ [\%]} の質量欠損が生じるとする。これにより発生するエネルギーと同じだけの熱を得るのに必要な重油の量 [l]\text{[l]} の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、重油発熱量を 43000 [kJ/l]43000 \text{ [kJ/l]} とする。

出典：第三種電気主任技術者 2012年度 電力 問4

回答を選ぶ

選択すると結果を表示

見直しを保存するには、設定で端末内の記録をONにしてください。

次の問題へ →
正答・解説を確認する

正答：(4)

要点

正解は(4)。アインシュタインの質量とエネルギーの等価則 E=mc2E = mc^2 を用います。

詳細解説を読む

正解は(4)です。
アインシュタインの質量とエネルギーの等価則 E=mc2E = mc^2 を用います。

  1. 質量欠損 Δm\Delta m:
    Δm=0.01 [kg]×0.09100=9×10−6 [kg]\Delta m = 0.01 \text{ [kg]} \times \dfrac{0.09}{100} = 9 \times 10^{-6} \text{ [kg]}
  2. 発生エネルギー EE:
    光速 c≈3.0×108 [m/s]c \approx 3.0 \times 10^8 \text{ [m/s]}
    E=Δmc2=9×10−6×(3.0×108)2E = \Delta m c^2 = 9 \times 10^{-6} \times (3.0 \times 10^8)^2
    E=9×10−6×9×1016=81×1010 [J]E = 9 \times 10^{-6} \times 9 \times 10^{16} = 81 \times 10^{10} \text{ [J]}
    E=81×107 [kJ]E = 81 \times 10^7 \text{ [kJ]}
  3. 重油の必要量:
    重油の発熱量 H=43000 [kJ/l]H = 43000 \text{ [kJ/l]}
    必要量 V=EH=81000000043000≈18837 [l]V = \dfrac{E}{H} = \dfrac{810000000}{43000} \approx 18837 \text{ [l]}

最も近い選択肢は 19000 です。
以上より、選択肢(4)が正解です。

次の問題へ →

関連問題

ホームで問題を選ぶ次の問題へ →