题目内容

2006年5月24日，欧盟、美国、中国、俄罗斯等国在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核反应，从而释放大量的核能，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．
另据报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全热核聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量…随着中国经济的快速发展，2006～2010年每年需增加发电量约7.50×1010kW?h．请根据以上材料及问题中的信息，并回答以下问题：
（1）已知汽油的热值约3.5×107J/L，那么300L汽油完全燃烧可释放多少热量？
（2）如果建一座热核聚变发电站，用以解决我国供电的缺口．那么每年需从多少升海水中提取氘、氚用于热核聚变？（设热核聚变产生的能量全部转化为电能）
分析：（1）已知汽油的体积和热值，可利用公式Q=vq计算燃烧释放的热量．
（2）已知供电的缺口，即每年需增加发电量，还知道lL海水提取的氢的同位素，在完全热核聚变反应中释放的能量，便可以求出海水的体积．
解答：解：（1）Q=vq=300L×3.5×107J/L=1.05×1010J．
答：汽油完全燃烧可释放1.05×1010J的热量．
（2）电能缺口：E=7.5×1010Kw?h=2.7×1017J，
1L海水中的氘、氚热核聚变释放的能量是1.05×1010J，则产生2.7×1017J的能量需海水：
V=
2.7×1017J
1.05×1010J/L
≈2.57×107L．
答：每年需要海水2.57×107L．
点评：本题考查了利用公式Q=vq计算燃料燃烧放出热量的问题．
练习册系列答案
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社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参
加的最大的国际科技合作项目．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min内产生1.44×1012J的热量．据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
（1）若汽油的密度约为0.7×103kg/m3，300L汽油的质量是多少？
（2）若汽油的热值约为5×107J/kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？
（3）需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生1.44×1012J的热量？若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是2kW的空调正常工作多少小时？
（4）位于我市东区的江苏田湾核电站是中国继秦山核电站、大亚湾核电站之后第三个核电站．请你谈谈田湾核电站的工作原理和热核聚变的异同．
10、2006年5月24日起，北京地区97汽油的价格涨至5.02元/公升，能源的日益紧张已影响了人们的日常生活．则下列做法不应提倡的是（　　）
社会发展到今天，能源危机开始困扰着人类，人们寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量．就像造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．中国承担的首批国际热核聚变实验堆（ITER）部件--ITER导体任务已经于2011-8-19正式开始批量生产．项目负责人武玉研究员介绍说，中国的ITER导体生产实现了100%的国产化，在参与ITER计划的7个国家中，中国是目前在此方面达到100%国产化率的两个国家之一．建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012J的热量．据媒体报道：1升海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的热量相当于300升汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行估算，并回答下列问题：
（1）若汽油的密度是0.7×103kg/m3，300升汽油的质量是多少？
（2）若汽油的热值是5×107J/kg，300升汽油完全燃烧释放多少热量？
（3）需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变反应时才可以产生1.44×1012J的热量？若这些热量转化为电能的效率是50%，则它可以提供给一台功率是2KW的空调正常工作多少小时？
（4）面对日益严重的能源危机问题，人们正在积极寻找和开发新能源，你认为除了上述方式之外，目前人类还可以开发哪些新能源？（至少举出一种）
阅读短文，回答问题
社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．
热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．
已经建成的A型实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012 J的热量．据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．
请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
（1）若汽油的密度约为0.7×103kg/m3，300L汽油的质量是
210kg
210kg
  （1L=1×10-3m3）．
（2）若汽油的热值约为5×107J/kg，300L汽油完全燃烧能释放
1.05×1010
1.05×1010
J的热量．
（3）该A型实验反应堆在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量，则A型实验反应堆的发热功率是
1.5×109
1.5×109
W，产生这么多的热量相对于需要从
137
137
L海水中提取氢的同位素．若这些热量50%转化为电能，则它可以供给一台每分钟需要消耗1.2×105J电能的空调正常工作
1×105
1×105
h．
（4）你知道吗？在我国安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．
利用热核聚变来发电一旦获得成功，人类的能源危机将从根本上得到解决
利用热核聚变来发电一旦获得成功，人类的能源危机将从根本上得到解决
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