Question

（2011?許昌二模）受2011年3月11日的日本9.0級(jí)大地震影響，該國(guó)兩座核電站的5個(gè)機(jī)組停轉(zhuǎn)，2011年3月12日首次確認(rèn)福島核電站出現(xiàn)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級(jí)--7級(jí)．受此突發(fā)事故影響，核電站的安全問(wèn)題次給人們敲響了警鐘．而輕核的聚變是在上億度的高溫條件下，利用氫的同位素氘、氚控情況下發(fā)生的核聚變，聚變反應(yīng)中釋放出來(lái)的核能也能提供大量的熱能，并且聚變反的生成物是無(wú)放射性污染的氦．利用輕核聚變?cè)�理建造的核電站以后將�?huì)投入使用．已知1L海水中提取的氫同位素，在完全聚變反應(yīng)中釋放出的能量相當(dāng)于400kg的煤完全燃燒所放出的熱量．煤的熱值q=3×10⁷J/kg．求：
（1）400kg的煤完全燃燒能釋放出多少熱量？
（2）已知從海水中提取的氫同位素在聚變時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電能，其效率是50%．若從1L海水中提取的氫同位素在完全聚變時(shí)產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電能，可以供一臺(tái)功率為 2KW的空調(diào)器正常工作多少時(shí)間？

Answer 1

分析：（1）知道煤的熱值和質(zhì)量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=qm求400kg的煤完全燃燒能釋放出的熱量；
（2）由題意可知，1L海水提取的氫同位素在完全聚變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于400kg的煤完全燃燒所放出的熱量，知道轉(zhuǎn)化電能的效率，利用Q_放×50%=Pt求供空調(diào)器正常工作的時(shí)間．

解答：解：（1）400kg的煤完全燃燒釋放出的熱量：
Q_放=qm=3×10⁷J/kg×400kg=1.2×10¹⁰J，
（2）由題意可知，1L海水提取的氫同位素在完全聚變時(shí)釋放的能量為1.2×10¹⁰J，
則1.2×10¹⁰J×50%=pt
即1.2×10¹⁰J×50%=2000W×t
解得：t=3×10⁶s．
答：（1）400kg的煤完全燃燒能釋放出1.2×10¹⁰J的熱量；
（2）可以供一臺(tái)功率為 2kW的空調(diào)器正常工作3×10⁶s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)燃料完全燃燒放熱公式、電功率公式的掌握和運(yùn)用，利用好條件“1L海水提取的氫同位素在完全聚變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于400kg的煤完全燃燒所放出的熱量”進(jìn)而求出轉(zhuǎn)化成的電能是本題的關(guān)鍵．