题目

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。煤的热值q＝3×107J/kg。求： （1）400kg的煤完全燃烧能释放出多少热量？ （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50％。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少时间?

题型：计算题难度：中档来源：河南省模拟题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解： （1）400kg的煤完全燃烧释放出的热量为Q＝qm＝3×107J/kg×400kg＝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：Q×50%＝pt 即1.2×1010J×50%＝2000W×t 解得：t＝3×106s。

考点梳理

初中二年级物理试题“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”旨在考查同学们对 热值、 电功或电能的计算、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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• 热值
• 电功或电能的计算

考点名称：热值

热值：热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，是一种物质特定的性质。单位是J/kg或J/m^3(气体)。

(1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。

燃料热值计算公式

固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=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(m^3)。

q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)(热值与压强有关)

SI制国际单位： 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

热值的单位换算

燃料及其燃烧的关系

能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。

燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.

说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称：电功或电能的计算

电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×10⁶J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I²Rt=U²t/R

电功计算：

1. W=UQ电

电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能

2. W=UIt

我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt

W电功、P电功率、t时间

像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。

W=I2Rt　(纯电阻电路)