社会发展到今天,能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展。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。
据科学家估计,可控热核聚变的演示性的聚变堆将于2025年实现,商用聚变堆将于2040年建成。商用堆建成之前,中国科学家还设计把超导托卡马克装置(如图所示)作为 中子源保护、科学研究及其它途径。这一设想获得国内外专家较高评价。
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)若汽油的密度约为0.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少?
(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L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)300L汽油的质量是210kg;
(2)300L汽油完全燃烧所释放的热量是1.05×1010J;
(3)需要从137L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;可以供给一台功率是2kW的空调正常工作1×105h。
(2)300L汽油完全燃烧所释放的热量是1.05×1010J;
(3)需要从137L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;可以供给一台功率是2kW的空调正常工作1×105h。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:33引用:1难度:0.5
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