Question

社會發(fā)展到今天，能源危機(jī)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．2006年5月24日，歐盟、美國、中國、日本、韓國、俄羅斯和印度在布魯塞爾歐盟總部草簽了一系列關(guān)于國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)的協(xié)議．這是人類開發(fā)新能源的一個重大嘗試，也是中國以完全平等的地位參加的最大的國際科技合作項目．

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、氚在可控情況下發(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(shí)驗(yàn)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(jìn)行估算，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＝l×10^－3 m³)

(2)若汽油的熱值約為5×10⁷ J/kg，300 L汽油完全燃燒能釋放多少熱量？

(3)需要從多少升海水中提取氫的同位素，在發(fā)生聚變時才可以產(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2 kW的空調(diào)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于2006年7月進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)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�陽”的認(rèn)識．

Answer 1

答案：
解析：

(1)m＝ρV＝0.7×103×300×10－3 kg＝210 kg 　　(2)Q＝mq＝210×5×107 J＝1.05×1010 J或1×1010 J 　　(3)因1 L海水可產(chǎn)生的熱量是1.05×1010 J，所以1.44×1012 J的熱量需要海水體積 　　V＝1.44×1012÷(1.05×1010) L＝1.37×102 L或1.44×102 L 　　時間t＝W/P＝1.44×1012×50％÷(2×103) s＝3.6×108 s＝1×105 h 　　(4)從人類的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保、對中國國力(安徽)的認(rèn)識、安全等各方面回答均可，答出一點(diǎn)即可．