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科技賦能，助力綠色冬奧 2022年，科技助力北京冬奧，實現(xiàn)了舉辦“綠色冬奧”的設(shè)想。冬奧場館溫度最低達零下30多度，在如此冷的環(huán)境中，如何讓頒獎禮儀服裝既美觀舒適，又能保暖呢？科技人員在衣服內(nèi)膽里添加了黑色的材料——第二代石墨烯發(fā)熱材料，石墨烯是一種二維晶體，其電熱轉(zhuǎn)換效率達90%，產(chǎn)生的熱量均勻輻射出來給人體加熱。
如圖是北京冬奧會火炬“飛揚”，它造型優(yōu)美飄逸，質(zhì)地堅固，握在手上感覺很輕，不覺得冰涼。火炬采用氫作燃料，由于氫氣密度非常小，手持火炬體型小，限制了氫氣瓶的體積，為儲存足量的氫氣，研發(fā)團隊用高壓將12克氫氣壓縮進氫氣瓶放入火炬，燃燒時減壓閥將瓶內(nèi)氫氣從420公斤力每平方厘米減至接近標(biāo)準大氣壓（等于1公斤力每平方厘米），且保持穩(wěn)定流量，氫的燃燒溫度能達到800℃，一般的復(fù)合材料都經(jīng)不住500℃的考驗。研發(fā)團隊研制出的一種碳纖維新材料，可經(jīng)受1200℃的高溫，相同體積下較鋁合金外殼輕20%以上。
（1）石墨烯通電后產(chǎn)生的熱量以

紅外線

紅外線

的形式輻射出來。若在一件石墨烯衣服上連接一電壓為3.7V，標(biāo)有10000mAh的充電寶，最多能夠產(chǎn)生的熱量為

119880

119880

J。
（2）下列對新材料的認識中，正確的是

D

D

。
A.石墨烯通電發(fā)熱說明其導(dǎo)電性能較弱
B.石墨烯沒有固定的熔化溫度
C.碳纖維的密度比鋁合金大
D.碳纖維復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能弱
（3）冬奧會使用的氫能屬于

清潔

清潔

能源，下表為0℃時1kg氫氣的氣壓與體積的關(guān)系。

氣壓p/×106Pa	10	20	30	40	50
體積V/×103mL	112.0	56.0	37.3	28.0	22.4

根據(jù)上表，你能得出0℃時1kg氫氣的體積與氣壓的定量關(guān)系式為

pV=1.12×10¹²Pa?mL

pV=1.12×10¹²Pa?mL

；在氣壓和溫度一定時，氣體的體積與質(zhì)量成正比，若奧運火炬“飛揚”存儲溫度為0℃的12g氫氣，氫氣瓶的容積應(yīng)為

320.4

320.4

mL。（g=10N/kg）
（4）若火炬“飛揚”某次試用400s,勻速噴出的氫氣完全燃燒可使1.5千克的水水溫升高80℃，水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg?℃），則水吸收的熱量為

5.04×10⁵

5.04×10⁵

J；已知氫的熱值為1.4×10⁸J/kg,加熱水的效率為40%，減壓閥噴口的橫截面積為0.5×10^-4m²，噴出的氫氣的密度為0.09kg/m³。求氫氣經(jīng)噴口時噴出的速度v。（寫出計算過程）