電験三種 H24年 電力 問4 問題と解説

　問 題　　　　　

0.01[kg]のウラン235が核分裂するときに0.09[%]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]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]とする。

1. 950
2. 1900
3. 9500
4. 19000
5. 38000

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

質量をエネルギーに変える式は以下の通りです。

• E：エネルギー [J]
• m：欠損した質量 [kg]
• c：光速 3.0×10⁸ [m/s]

上式は重要公式として覚えておいて欲しいですが、併せて光速が秒速30万kmであることも押さえておいてください(もちろん、光速を3.0×10⁸[m/s]と覚えてもいいのですが、個人的には秒速30万kmのほうが覚えやすいと思います)。

よって、核分裂によって得られるエネルギーは次のようになります。

一方、重油発熱量は43000[kJ/l]なので、8.1×10⁸[kJ]の熱を得るために必要な重油の量は、

と計算できます。

よって、正解は(4)となります。