Question

【题目】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

【答案】由ρ= 可得汽油质量：m汽油=ρ汽油V汽油=0.71×103kg/m3×300×10﹣3m3=213kg， 汽油完全燃烧放出热量：Q=qm汽油=4.6×107J/kg×213kg=9.798×109J，
产生的电能：W=50%Q=50%×9.798×109J=4.899×109J，
由P= 可得产生的电能可供动车组行驶时间：t= = ≈1020.6s，
动车组行驶速度：v=252km/h=70m/s，
由v= 可得动车组行驶路程：s=vt=70m/s×1020.6s=71442m≈71.4km．
答：动车组可以匀速行驶71.4km．
【解析】先根据公式Q=mq算出300L汽油完全燃烧放出的热量，然后根据题意算出转化的电能，再根据公式t= 算出这些电能能让动车组行驶的时间，最后根据公式s=vt算出动车组行驶的路程．
【考点精析】关于本题考查的热量的计算和燃料的热值，需要了解热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克才能得出正确答案．