Question

15．北京時(shí)間2016年12月11日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星，將大幅提高天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測能力．
（1）長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭使用的燃料是氫．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，它的物理意義是一千克的氫氣完全燃燒放出的熱量是14.3×10⁷J，現(xiàn)有12kg的氫氣，完全燃燒其中的10kg，放出的熱量是1.43×10⁹ J，余下2kg氫氣的熱值是14.3×10⁷J/kg
（2）長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭上升時(shí)，燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．

Answer 1

分析 （1）燃料的熱值是燃料的一種特性，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，只與燃料的種類有關(guān)；其物理意義表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)所釋放的熱量；完全燃燒燃料所釋放的熱量利用公式Q=qm進(jìn)行求解計(jì)算；
（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10kg氫氣釋放的熱量Q=qm=14.3×10⁷J/kg×10kg=1.43×10⁹J；
因?yàn)槿剂系臒嶂凳侨剂系囊环N特性，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，只與燃料的種類有關(guān)，所以剩余2kg燃料的熱值仍然是14.3×10⁷J/kg；
（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，然后通過內(nèi)燃機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能．
故答案為：一千克的氫氣完全燃燒放出的熱量是14.3×10⁷J；1.43×10⁹J；14.3×10⁷J/kg；（2）內(nèi)能；機(jī)械．

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