◎ 题目

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、氚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，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦，你知道吗？在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×l012J 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估算，并回答以下问题： （1）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）若汽油的热值约为5×107J/kg，300L 汽油完全燃烧能释放多少热量   （3）需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生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2kw的空调正常工作多少小时？

◎ 答案

（1）汽油的体积为 V=300L=0.3m3 汽油的质量为 m=ρV=0.7×103kg/m3×0.3m3=210kg （2）汽油燃烧放出的热量为 Q=qm=5×107J/kg×210kg=1.05×1010J （3）需要海水的体积为 V= 1.44×1012J  1.05×1010J  ≈137L， 热量转化成电能为W=1.44×1012J×50%=0.72×1012J， 这些电能可以使2kw的空调工作的时间为 t= W P = 0.72×1012J  2000W =0.36×109s=1×105h 答： （1）汽油的质量为210kg； （2）300L汽油完全燃烧可以放出1.05×1010J的热量； （3）约需137L海水提取氢的同位素；这些热量可以使2kw的空调工作1×105h．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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、氚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，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无…”主要考查了你对  【热量的计算】，【电功或电能的计算】，【密度公式的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。