Question

19．2010年10月1日18時(shí)59分57秒，搭載著我國(guó)“嫦娥二號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射成功，此次成功發(fā)射標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列．
（1）長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭使用的燃料是氫．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，它的物理意義是1kg的氫氣完全燃燒釋放的熱量是14.3×10⁷J．現(xiàn)完全燃燒0.42g的氫氣能讓200g初溫為30℃的水溫度升高70℃．（標(biāo)準(zhǔn)氣壓下）
（2）長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭上升時(shí)，燃料的化學(xué)能通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過(guò)做功（選填“做功”或“熱傳遞”）把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．

Answer 1

分析 （1）燃料熱值的物理意義是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量；
利用公式Q=qm求出氫氣放出的熱量；再根據(jù)公式Q=cm△t求出水升高的溫度；
（2）火箭升空時(shí)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是：燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過(guò)內(nèi)燃機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．

解答 解：
（1）氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，它的物理意義是1kg的氫氣完全燃燒釋放的熱量是14.3×10⁷J；
完全燃燒0.42kg氫氣釋放的熱量Q=qm=14.3×10⁷J/kg×0.42×10^-3kg=6.006×10⁴J；
根據(jù)Q=cm△t可知，
水溫度升高的溫度為：△t=$\frac{Q}{cm}$=$\frac{6.006×1{0}^{4}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×0.2kg}$=71.5℃；
水的末溫為：t=t₀+△t=30℃+71.5℃=101.5℃；
因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，所以水升高的溫度為70℃；
（2）火箭利用的燃料是氫氣，在升空時(shí)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是：燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后內(nèi)燃機(jī)通過(guò)做功的方式把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．
故答案為：（1）1kg的氫氣完全燃燒釋放的熱量是14.3×10⁷J；70；（2）做功；機(jī)械．

點(diǎn)評(píng) 此類問(wèn)題是一道綜合題目，考查了燃料熱值的物理意義及其特性，會(huì)分析能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題及能量的變化情況．