Question

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1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2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）

Answer 1

解：由ρ＝m／V 可得汽油质量：m_汽油＝ρ_汽油V_汽油＝0.71×10³kg/m³×300×10^－3m³＝213 kg
汽油完全燃烧放出热量：Q＝qm_汽油＝4.6×10⁷J/kg×213 kg＝9.798×10⁹J
产生的电能：W＝50%Q＝4.899×109 J
由P＝W/ t 可得产生的电能可供动车组行驶时间：t＝W/ P＝4.899×10⁹ J/4.8×10⁶ W≈1020.6s
动车组行驶速度：v＝252 km/h＝70m/s
由v＝s／t 可得动车组行驶路程：s＝vt＝70m/s×1020.6s＝71442m≈71.4km