Question

20．金雞報吉，著名期刊《科學》刊發了中國科學界胡炳成團隊關于全氮類物質燃料研究成果文章．該燃料預估其熱值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，改由全氮類物質燃料替代，則該起飛時火箭的總質量可以減少3.6×10⁴kg，大大提高了我國火箭的運載力．（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燃料的質量，煤油的質量減去完全燃燒全氮類物質燃料的質量可得該起飛時火箭的總質量．

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

點評 本題考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mg的應用，數值比較大，要細心！