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【题目】2017年5月18日,国土资源部部长姜大明在南海神狐海域“蓝鲸一号”钻井平台上宣布了震惊世界的消息:我国首次海域可燃冰(天然气水合物)试采成功.我国由此成为世界第一个实现稳定开采海洋超级能源的国家!该平台最大作业水深3658米,最大钻井深度15240米,适用于全球深海作业.已知:海水密度ρ═1.03×103kg/m3,q煤气=4.2×107J/kg,1标准大气压取105Pa,g取10N/kg,求:

(1)钻井平台的立柱在水面下3000m处受到的海水压强是多少?相当于多少个标准大气压?

(2)同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,以10倍的关系粗略计算,6kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少焦?如果不计能损失,这些热量提供给一辆最低油耗为0.2kg/(kWh)的汽车使用,可替代多少汽油?【温馨提示:0.2kg/(kWh)表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油)】.

【答案】(1)309个标准大气压 (2)140kg

【解析】解:(1)由液体压强公式P=ρgh可得,

在水面下3000m处受到的海水压强

相当于标准大气压

(2)6kg煤气完全燃烧放出的热量:Q=mq=6kg×4.2×107J/kg=2.52×108J,

由题意可知,可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的十倍,所以可燃冰放出的热量

Q′=Q×10=2.52×108J×10=2.52×109J=700kWh,

汽车的油耗0.2kg/(kWh)表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油,则可替代汽油的质量:

m=700kWh×0.2kg/(kWh)=140kg

答:(1)在水面下3000m处受到的海水压强是,相当于309个标准大气压。(2)6kg“可燃冰完全燃烧放出的热量为2.52×109J,这些热量提供给一辆最低油耗为0.2kg/(kWh)的汽车使用,可替代140kg汽油。

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