社会发展到今天,能源危机开始困扰人类.人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展.热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发-物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 功的计算/2020-05-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

社会发展到今天,能源危机开始困扰人类.人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展.热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变.聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就像造出一个“人造太阳”.反应后的生成物是无放射性污染的氦.?预期于2010年建成的实验反应堆,可以在16min产生1.44×1012J的热量.据媒体报道:1L海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量.请根据所提供的数据进行计算,并回答以下问题:?
(1)若汽油的密度约为0.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少?(1L=1×10-3m3)?
(2)若汽油的热值为4.6×107J/kg,300L汽油完全燃烧能释放多少热量??
(3)从1.49×102L海水中提取氢的同位素,在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量,若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时?
(4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”.这个名为托卡马克的装置就要点火实验了.阅读了上述材料和数据后,你一定会有很多感受,谈谈你对“人造太阳”的认识.
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)m=ρv=0.7×103kg/m3×300×10-3m3=210kg;
(2)Q=mq=210kg×4.6×107J/kg=9.66×109J;?
(3)t=
W
P
=
1.44×1012J×50%
200W

44×1012J×50%=3.6×109s=1×106h.
(4)“人造太阳”解决了人类对能源的开发和利用问题,为人类的可持续发展起到了推动作用;
并且无污染.无放射性污染,大可让人们放心.
答:(1)300L汽油的质量是210kg;
(2)完全燃烧能释放9.66×109J的热量;?
(3)正常工作1×106h小时;
(4)人造太阳”解决了人类对能源的开发和利用问题,为人类的可持续发展起到了推动作用;
并且无污染.无放射性污染,大可让人们放心.

据专家权威分析,试题“社会发展到今天,能源危机开始困扰人类.人们正在寻找各种可能的未..”主要考查你对  功的计算,热量的计算,密度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算热量的计算密度的计算

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:热量的计算

  • 计算公式:
    ①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
    Q=c×m×△t.
    Q吸=c×m×(t-t0)
    Q放=c×m×(t0-t)
    (t0是初温;t是末温)
    其中c是与这个过程相关的比热容

    ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=mq 
    气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq 
    Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
    q=Q/m(固体);q=Q/v(气体) 
    Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
    m———表示某种燃料的质量———千克kg
    q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg

    单位:
    热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
    注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

  • 例题详解:
    例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c=4.2× 103J/(kg·℃);c=0.46×103J/(kg·℃)]

    解析:水吸收的热量Q=cm1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q=cm2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。

    答案:见解析

  • 水果热量:
    1、苹果100克/52大卡
    苹果是最多人会选的瘦身水果,因为它有丰富的果胶,可以帮助肠胃蠕动和排除体内毒素,最棒的是还可以降低热量吸收,再加上苹果的钾质很多,可以防止腿部水肿。当然啰,苹果的卡路里也不高,所以才有专吃苹果的苹果减肥餐产生。

    2、香蕉100克/125大卡
    很多水果减肥餐都少不了香蕉,因为香蕉含有丰富纤维质、维他命A、钾质和果胶等,所以可以有效地整肠,这样就能帮助排便。香蕉也有排除水分的效果,不但是最佳瘦身水果,也是吃了会让肌肤水当当的美颜圣品,不过香蕉的热量较高,吃多了,会有变胖的疑虑。

    3、葡萄柚100克/28大卡
    欧美人都爱吃葡萄柚等酸性水果来塑身,因为酸酸的水果可以促进肠道消化功能,葡萄柚含有丰富的维他命C,可以消除疲劳,还能让肌肤美美的呢!加上葡萄柚的热量和含糖量少,是最佳的明星减肥水果。

    4、凤梨100克/32大卡
    凤梨也是属于酸性水果,可以整肠和助消化,加上凤梨富含酵素能有益毒素分解,促进排水,所以也是想要瘦的人可以适量食用的水果,不过吃凤梨最好不要在餐前吃哦,因为它会伤胃,所以一定要先吃点东西垫垫胃才能食用,所以啰,虽然好吃,也不能吃过量。

    5、奇异果100克/50大卡
    奇异果甜美多汁,又含有丰富维生素C的特色,成为最受欢迎的美容和塑身水果。带点酸甜好滋味的奇异果,能防止便秘、帮助消化和美化肌肤,即使拿来当减肥餐,也会让人吃得津津有味,而它也一样是属于低热量高营养成分的优质水果。

考点名称:密度的计算

  • 公式:
    密度的公式:ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)

    密度公式变化:m=ρV、V=m/ρ

  • 正确理解密度公式:
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