Question

【題目】雞年伊始，國際著名期刊《科學(xué)》首次刊發(fā)了中國科學(xué)界胡炳成團隊關(guān)于全氮類物質(zhì)燃料研究成果文章，解決了困擾半個多世紀的世界性難題，該燃料具有超高能量等優(yōu)點，預(yù)估其熱值q氮類=4.6×105J/g，它的運用能使我國在某些領(lǐng)域領(lǐng)先全世界．（ρ煤油=0.8×103kg/m3 ， q煤油=4.6×107J/kg）問：
（1）該熱值換算成以J/kg為單位，其結(jié)果是多少？
（2）若我國長征某型號火箭需40t航空煤油作燃料，這些煤油的體積多大？
（3）若上問中的煤油完全燃燒放出的熱量全部改由全氮類物質(zhì)燃料燃燒替代，則該火箭的總質(zhì)量可以減少多少t？

Answer 1

【答案】
（1）解：q 氮類=4.6×105J/g=4.6×108J/kg；

答：該熱值換算成以J/kg為單位，其結(jié)果是4.6×108J/kg；

（2）解：由ρ= 可得，煤油的體積：

V煤油= = =50 m3；

答：若我國長征某型號火箭需40t航空煤油作燃料，這些煤油的體積為50 m3；

（3）解：40t航空煤油燃燒放出的熱量：

Q放=m煤油q煤油=40×103kg×4.6×107J/kg=1.84×1012J，

改由全氮類物質(zhì)燃料完全燃燒替代，消耗全氮類物質(zhì)燃料質(zhì)量：

m氮= = =4×103kg=4t，

該火箭總質(zhì)量的減小值：

△m=m煤油﹣m氮=40t﹣4t=36t．

答：該火箭的總質(zhì)量可以減少36t．

【解析】（1）對熱值單位進行單位換算可得以J/kg為單位的熱值大小；（2）知道煤油的質(zhì)量、密度，利用ρ= 求煤油的體積；（3）利用Q放=mq求航空煤油完全燃燒放出的熱量，改由全氮類物質(zhì)燃料完全燃燒放出這些熱量，再利用Q放=mq求消耗全氮類物質(zhì)燃料質(zhì)量，消耗兩種燃料質(zhì)量的差值等于該火箭的總質(zhì)量減小值．