世界领先的中国新一代入造太阳实验装置--热核聚变装置EAST28日(俗称“人造太阳”)首次成功完成了放电实验,预计将要建成的实验反应堆,可以在1min内产生9×1010J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汽油完全燃烧所放出的热量.请根据数据进行估算,并回答以下问题: (1)若汽油的密度为0.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少? (2)若汽油的热值为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,在聚变时才能产生9×1010J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? |
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(1)m汽油=ρ汽油v汽油=0.7×103kg/m3×0.3m3=210kg
答:300L汽油的质量是210kg.
(2)Q=m汽油q=5×107J/kg×210kg=1.05×1010J
答:300L汽油完全燃烧能释放的热量1.05×1010J.
(3)V=9×1010J÷(1.05×1010J/L)=8.57L,
热量转化成电能为W=9×1010J×50%=4.5×1010J,
由于1kw=3.6×106J/s,w=1.25×103kw/h
由w=pt得t=
答:需要从8.57L升海水中提取氢的同位素,在聚变时才能产生9×1010J的热量.可以供给一台功率是2kW的空调正常工作6.25×103h.
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