Question

20．金雞報(bào)吉，著名期刊《科學(xué)》刊發(fā)了中國科學(xué)界胡炳成團(tuán)隊(duì)關(guān)于全氮類物質(zhì)燃料研究成果文章．該燃料預(yù)估其熱值q_氮類=4.6×10⁵J/g，完全燃燒1kg該燃料可放出4.6×10⁸J的熱量．我國長征某型號火箭需40t航空煤油作燃料，改由全氮類物質(zhì)燃料替代，則該起飛時(shí)火箭的總質(zhì)量可以減少3.6×10⁴kg，大大提高了我國火箭的運(yùn)載力．（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³，q_煤油=4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析 （1）利用Q_放=mg求完全燃燒1kg全氮類物質(zhì)燃料放出的熱量；
（2）利用Q_放=mg求完全燃燒40t煤油放出的熱量，再利用該公式求出這些熱量需要完全燃燒全氮類物質(zhì)燃料的質(zhì)量，煤油的質(zhì)量減去完全燃燒全氮類物質(zhì)燃料的質(zhì)量可得該起飛時(shí)火箭的總質(zhì)量．

解答 解：
（1）完全燃燒1kg全氮類物質(zhì)燃料放出的熱量：
Q_放=m_氮類g=1000g×4.6×10⁵J/g=4.6×10⁸J；
（2）完全燃燒40t煤油放出的熱量：
Q_放=m_煤油g=40×10³kg×4.6×10⁷J/kg=1.84×10¹²J，
改由全氮類物質(zhì)燃料替代，這些熱量需要完全燃燒全氮類物質(zhì)燃料的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{氮類}}$=$\frac{1.84×1{0}^{12}J}{4.6×1{0}^{5}J/g}$=4×10⁶g=4000kg，
起飛時(shí)火箭的總質(zhì)量的減少量：
△m=m_煤油-m=40×10³kg-4000kg=3.6×10⁴kg．
故答案為：4.6×10⁸；3.6×10⁴．

點(diǎn)評 本題考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mg的應(yīng)用，數(shù)值比較大，要細(xì)心！