社會發(fā)展到今天,能源危機開始困擾人類.人們正在尋找各種可能的未來能源,以維持人類社會的持續(xù)發(fā)展.熱核聚變是在上億攝氏度的高溫條件下利用氫的同位素氘、氘在可控情況下發(fā)生的核聚變.聚變反應(yīng)中釋放出來的核能提供大量的熱量,就像造出一個“人造太陽”.反應(yīng)后的生成物是無放射性污染的氦.?預(yù)期于2010年建成的實驗反應(yīng)堆,可以在16 min產(chǎn)生1.44×1012 J的熱量.據(jù)媒體報道:1 L海水提取的氫的同位素,在完全聚變反應(yīng)中釋放的能量,相當(dāng)于300 L汽油完全燃燒所釋放的熱量.請根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進行計算,并回答以下問題:
(1)若汽油的密度約為0.7×103 kg/m3,300 L汽油的質(zhì)量是多少?(1 L=1×10-3 m3)
(2)若汽油的熱值為4.6×107 J/kg,300 L汽油完全燃燒能釋放多少熱量?
(3)從1.49×102 L海水中提取氫的同位素,在發(fā)生聚變時可以產(chǎn)生1.44×1012 J的熱量,若這些熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率為50%,則它可以供給一臺功率是200 W的電視機正常工作多少小時?
(4)你知道嗎?在安徽省合肥市科學(xué)島上也有一臺“人造太陽”.這個名為托卡馬克的裝置就要點火實驗了.閱讀了上述材料和數(shù)據(jù)后,你一定會有很多感受,談?wù)勀銓Α叭嗽焯枴钡恼J識.
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