Question

20．金鸡报吉，著名期刊《科学》刊发了中国科学界胡炳成团队关于全氮类物质燃料研究成果文章．该燃料预估其热值q_氮类=4.6×10⁵J/g，完全燃烧1kg该燃料可放出4.6×10⁸J的热量．我国长征某型号火箭需40t航空煤油作燃料，改由全氮类物质燃料替代，则该起飞时火箭的总质量可以减少3.6×10⁴kg，大大提高了我国火箭的运载力．（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³，q_煤油=4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析 （1）利用Q_放=mg求完全燃烧1kg全氮类物质燃料放出的热量；
（2）利用Q_放=mg求完全燃烧40t煤油放出的热量，再利用该公式求出这些热量需要完全燃烧全氮类物质燃料的质量，煤油的质量减去完全燃烧全氮类物质燃料的质量可得该起飞时火箭的总质量．

解答 解：
（1）完全燃烧1kg全氮类物质燃料放出的热量：
Q_放=m_氮类g=1000g×4.6×10⁵J/g=4.6×10⁸J；
（2）完全燃烧40t煤油放出的热量：
Q_放=m_煤油g=40×10³kg×4.6×10⁷J/kg=1.84×10¹²J，
改由全氮类物质燃料替代，这些热量需要完全燃烧全氮类物质燃料的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{氮类}}$=$\frac{1.84×1{0}^{12}J}{4.6×1{0}^{5}J/g}$=4×10⁶g=4000kg，
起飞时火箭的总质量的减少量：
△m=m_煤油-m=40×10³kg-4000kg=3.6×10⁴kg．
故答案为：4.6×10⁸；3.6×10⁴．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=mg的应用，数值比较大，要细心！