Question

7．10月1日18时59分57秒搭载着“嫦娥二号”的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射成功．
（1）长征三号丙运载火箭使用的燃料是氢．氢气的热值为14.3×10⁷J/kg，它的物理意义是完全燃烧1kg氢气放出14.3×10⁷J的热量，现有4kg的氢气，完全燃烧其中的3kg，放出的热量是4.29×10⁸J，余下1kg氢气的热值是14.3×10⁷J/kg．
（2）长征三号丙运载火箭中的燃料燃烧时能量转化形式为化学能转化内能．
（3）“嫦娥二号”探月卫星从远地点向近地点运行过程中，势能减小，机械能不变．（增大/减小/不变）

Answer 1

分析 （1）燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，只与燃料的种类有关；
其物理意义表示单位质量的燃气完全燃烧时所释放的热量；
完全燃烧燃料所释放的热量利用公式Q=qm进行求解计算；
（2）火箭升空时的能量转化关系是：燃料的化学能先转化为内能，然后通过内燃机把内能转化为火箭的机械能；
（3）卫星由远地点向近地点运行的过程中，重力势能减小，动能增大，机械能不变．

解答 解：（1）氢气的热值为14.3×10⁷J/kg，它的物理意义是1kg的氢气完全燃烧释放的热量是14.3×10⁷J；
完全燃烧3kg氢气释放的热量Q=qm=14.3×10⁷J/kg×3kg=4.29×10⁸J；
因为燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，只与燃料的种类有关，所以剩余1kg燃料的热值仍然是14.3×10⁷J/kg；
（2）火箭利用的燃料是氢气，燃烧时将化学能转化为内能；
（3）卫星在远地点的势能大，动能小；在近地点的势能小，动能大；所以当卫星在从远地点向近地点运行的过程中，势能减小，动能增大，势能转化为动能，但机械能不变．
故答案为：
（1）完全燃烧1kg氢气放出14.3×10⁷J的热量；4.29×10⁸J；14.3×10⁷J/kg；
（2）化学能转化内能；
（3）减小；不变．

点评 此类问题是一道综合题目，考查了燃料热值的物理意义及其特性，会分析能量转化问题及能量的变化情况．