Question

受2011年3月11日的日本9.0級大地震影響，該國兩座核電站的5個機組停轉，2011年3月12日首次確認福島核電站出現泄漏，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——7級．受此突發事故影響，核電站的安全問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、氚控情況下發生的核聚變，聚變反應中釋放出來的核能也能提供大量的熱能，并且聚變反的生成物是無放射性污染的氦．利用輕核聚變原理建造的核電站以后將會投入使用．已知1 L海水中提取的氫同位素，在完全聚變反應中釋放出的能量相當于400 kg的煤完全燃燒所放出的熱量．煤的熱值q＝3×10⁷ J/kg．求：

(1)400 kg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產生的熱量轉化為電能，其效率是50％．若從1 L海水中提取的氫同位素在完全聚變時產生的熱量轉化為電能，可以供一臺功率為2 KW的空調器正常工作多少時間？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)400 kg的煤完全燃燒釋放出的熱量為 　　Q＝qm＝3×107 J/kg×400 kg＝1.2×1010 J 　　(2)由題意可知， 　　1 L海水提取的氫同位素在完全聚變時釋放的能量為1.2×1010 J， 　　則：Q×50％＝pt 　　即1.2×1010 J×50％＝2000 W×t 　　解得：t＝3×106 s 　　評分標準：第(1)問4分，第(2)問5分，共9分．