题目内容

【题目】从2006年开始,我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》,研究可控核聚变技术.该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量,并不会产生放射性污染,如图所示.
而氘可以从海水中提取,从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量.若这些核能用来发电的效率可以达到50%,所产生的电能可供如图所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km?(计算结果保留一位小数)(汽油密度:0.71×103kg/m3;汽油热值:4.6×107J/kg)

【答案】由ρ= 可得汽油质量:m汽油汽油V汽油=0.71×103kg/m3×300×103m3=213kg, 汽油完全燃烧放出热量:Q=qm汽油=4.6×107J/kg×213kg=9.798×109J,
产生的电能:W=50%Q=50%×9.798×109J=4.899×109J,
由P= 可得产生的电能可供动车组行驶时间:t= = ≈1020.6s,
动车组行驶速度:v=252km/h=70m/s,
由v= 可得动车组行驶路程:s=vt=70m/s×1020.6s=71442m≈71.4km.
答:动车组可以匀速行驶71.4km.
【解析】先根据公式Q=mq算出300L汽油完全燃烧放出的热量,然后根据题意算出转化的电能,再根据公式t= 算出这些电能能让动车组行驶的时间,最后根据公式s=vt算出动车组行驶的路程.
【考点精析】关于本题考查的热量的计算和燃料的热值,需要了解热量的计算: ① Q = cm△t=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q =cm△t=cm(t0-t) ③ Q = Q;热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,单位是:焦耳/千克.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;(Q放 是热量,单位是:焦耳;q是燃烧值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克才能得出正确答案.

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