受2011年3月11日的日本9.0级大地震影响,该国两座核电站的5个机组停转,2011年3月12日首次确认福岛核电站出现泄漏,大批居民被疏散.2011年4月12日日本政府把本次核事故提高到最高级--7级.受此突发事故影响,核电站的安全问题再次给人们敲响了警钟.而轻核的聚变是在上亿度的高温条件下,利用氢的同位素氘、氚控情况下发生的核聚变,聚变反应中释放出来的核能也能提供大量的热能,并且聚变反应的生成物是无放射性污染的氦.利用轻核聚变原理建造的核电站以后将会投入使用.已知1L海水中提取的氢同位素,在完全聚变反应中释放出的能量相当于400kg的煤完全燃烧所放出的热量,求:
(1)400kg的煤完全燃烧能释放出多少热量?(煤的热值q=3×107J/kg)
(2)已知从海水中提取的氢同位素在聚变时产生的热量转化为电能,其效率是100%.若从1L海水中提取的氢同位素在完全聚变时产生的热量转化为电能,可以供一台功率为2kW的空调器正常工作多长时间? 物理
网友回答
【答案】 (1)400kg的煤完全燃烧释放出的热量:
Q放=mq=400kg×3×107J/kg=1.2×1010J;
(2)由题意可知,1L海水提取的氢同位素在完全聚变时释放的能量为1.2×1010J,
则1.2×1010J×100%=Pt
即1.2×1010J×100%=2000W×t
解得:t=6×106s.
答:(1)400kg的煤完全燃烧能释放出1.2×1010J的热量;
(2)可以供一台功率为2kW的空调器正常工作6×106s.
【问题解析】
(1)知道煤的热值和质量,利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求400kg的煤完全燃烧能释放出的热量;(2)由题意可知,1L海水提取的氢同位素在完全聚变时释放的能量相当于400kg的煤完全燃烧所放出的热量,知道转化电能的效率,利用Q放×100%=Pt求供空调器正常工作的时间. 名师点评 本题考点 热量的计算;电功率与电能、时间的关系. 考点点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、电功率公式的掌握和运用,利用好条件“1L海水提取的氢同位素在完全聚变时释放的能量相当于400kg的煤完全燃烧所放出的热量”进而求出转化成的电能是本题的关键.
【本题考点】
热量的计算;电功率与电能、时间的关系. 考点点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、电功率公式的掌握和运用,利用好条件“1L海水提取的氢同位素在完全聚变时释放的能量相当于400kg的煤完全燃烧所放出的热量”进而求出转化成的电能是本题的关键.