Question

15．北京時間2016年12月11日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射風云四號衛(wèi)星，將大幅提高天氣預報和氣候預測能力．
（1）長征三號乙運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）長征三號甲運載火箭上升時，燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，又通過做功，把內能轉化為火箭的機械能．

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，只與燃料的種類有關；其物理意義表示單位質量的燃料完全燃燒時所釋放的熱量；完全燃燒燃料所釋放的熱量利用公式Q=qm進行求解計算；
（2）火箭升空時的能量轉化關系是：燃料的化學能先轉化為內能，然后通過內燃機把內能轉化為火箭的機械能．

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；
因為燃料的熱值是燃料的一種特性，與燃料是否完全燃燒無關，只與燃料的種類有關，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，在升空時的能量轉化關系是：燃料的化學能先轉化為內能，然后通過內燃機把內能轉化為火箭的機械能．
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）內能；機械．

點評 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，會分析能量轉化問題及能量的變化情況．