Si se realiza una reacción de fisión de reacción nuclear (U-235) en una caja cerrada isotérmicamente, ¿será necesario aumentar el volumen de la caja con el tiempo?

Answer 1

La pregunta parece delegarse en el análisis de definición.

“Cerrado” en el sentido termodinámico probablemente significa que no hay transferencia de masa, pero algunas personas confunden esta palabra para implicar un aislamiento completo del sistema.

“Isotérmico” significa que no hay cambios en la temperatura.

Hay una fuente de calor atribuida a la fisión nuclear (pero la naturaleza de esto parece bastante irrelevante).

De todos modos, el volumen del contenedor no necesita cambiar siempre y cuando la energía se pueda conservar a través de algún método que no sea el trabajo de límites, mientras se mantiene la temperatura estable según la definición de “isotérmica”. Si la definición supuesta de “cerrado” permite el flujo de calor, entonces el calor puede fluir a través de las paredes de la caja hacia los alrededores, por ejemplo. Un conjunto de combustible nuclear que se utiliza en estado estable en un reactor de planta de energía se aproxima a las condiciones especificadas: el revestimiento constituye una “caja cerrada” impermeable, la temperatura del combustible es constante con el tiempo y el volumen del conjunto permanece igual para todos los fines prácticos. . No se realiza trabajo de límite. La energía se conserva por transferencia de calor a un refrigerante.