如图所示是北京冬奥会期间运营的某款氢燃料电池大巴,可实现-30℃极寒低温启动,解决了冬奥会期间的运输难题。该款大巴最大储氢量为43kg,可续航602km。ρ柴油=0.8×103kg/m3,氢燃料的热值q氢=1.4×108J/kg,柴油的热值q柴油=4.3×107J/kg。
(1)该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少焦耳?这些热量的30%能使多少千克水的温度升高10℃?
(2)北京冬奥会是迄今为止第一个“碳中和”的冬奥会。氢燃料电池大巴可实现CO2(二氧化碳)的零排放。若一辆普通的柴油动力大巴每百千米油耗为30L,每燃烧1kg柴油排放的CO2为3kg,假设该款氢燃料电池大巴和普通柴油动力大巴将燃料的化学能转化为有用的机械能的效率相等。请计算氢燃料电池大巴一天运营300km可减少多少kg的CO2排放?
(3)氢燃料电池将氢的化学能转化内能再转化为电能,这个过程中,废热会带走很多能量。工程师应用综合热管理技术——U度,通过余热交换器,可将废热为车内采暖,使消耗的氢的化学能比不使用U度时降低了10%。冬奥会期间140台同款大巴运营总里程为25.2万千米,这期间“U度”帮助减少使用氢燃料多少千克?
【答案】(1)该大巴储满的氢燃料完全燃烧放出的热量是6.02×109J;这些热量的30%能使4.3×104kg水的温度升高10℃;
(2)氢燃料电池大巴一天运营300km可减少216kg的CO2排放;
(3)这期间“U度”帮助减少使用氢燃料1800kg。
(2)氢燃料电池大巴一天运营300km可减少216kg的CO2排放;
(3)这期间“U度”帮助减少使用氢燃料1800kg。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:132引用:2难度:0.6