Question

【題目】從2006年開始，我國就參與了國際科研合作項(xiàng)目《國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆聯(lián)合實(shí)施協(xié)定》，研究可控核聚變技術(shù)．該技術(shù)可用氫的同位素氘和氚聚合發(fā)生核聚變釋放能量，并不會(huì)產(chǎn)生放射性污染，如圖所示．
而氘可以從海水中提取，從1L的海水中提取的氘參與核聚變反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量．若這些核能用來發(fā)電的效率可以達(dá)到50%，所產(chǎn)生的電能可供如圖所示的電力機(jī)車牽引功率為4800kW的“和諧號(hào)”電力動(dòng)車組以252km/h的運(yùn)營速度勻速行駛多少km？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（汽油密度：0.71×103kg/m3；汽油熱值：4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】由ρ= 可得汽油質(zhì)量：m汽油=ρ汽油V汽油=0.71×103kg/m3×300×10﹣3m3=213kg， 汽油完全燃燒放出熱量：Q=qm汽油=4.6×107J/kg×213kg=9.798×109J，
產(chǎn)生的電能：W=50%Q=50%×9.798×109J=4.899×109J，
由P= 可得產(chǎn)生的電能可供動(dòng)車組行駛時(shí)間：t= = ≈1020.6s，
動(dòng)車組行駛速度：v=252km/h=70m/s，
由v= 可得動(dòng)車組行駛路程：s=vt=70m/s×1020.6s=71442m≈71.4km．
答：動(dòng)車組可以勻速行駛71.4km．
【解析】先根據(jù)公式Q=mq算出300L汽油完全燃燒放出的熱量，然后根據(jù)題意算出轉(zhuǎn)化的電能，再根據(jù)公式t= 算出這些電能能讓動(dòng)車組行駛的時(shí)間，最后根據(jù)公式s=vt算出動(dòng)車組行駛的路程．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的熱量的計(jì)算和燃料的熱值，需要了解熱量的計(jì)算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計(jì)算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克才能得出正確答案．