2022年2月4日,北京冬奧會(huì)在國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”盛大開(kāi)幕,火炬“飛揚(yáng)”的小火苗成為本屆冬奧會(huì)的主火炬,火炬采用的是碳纖維材質(zhì),燃燒的是氫能源,在奧運(yùn)史上首次實(shí)現(xiàn)了零排放,向世界展示了中國(guó)綠色低碳的發(fā)展理念。賽事期間大量使用氫燃料電池車(chē),以減少污染排放,體現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)?!钡倪M(jìn)一步結(jié)合。
(1)高壓火炬體積非常小,燃料氫氣采用“高壓儲(chǔ)氫”的方式儲(chǔ)放在很小的氣瓶?jī)?nèi),則高壓儲(chǔ)氫過(guò)程中發(fā)生的物態(tài)變化是 液化液化。
(2)碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,密度不到鋼的四分之一,強(qiáng)度卻是鋼的七至九倍,被譽(yù)為材料中的“黑黃金”。碳纖維每平方毫米可以承受3530牛的拉力,所以火炬“飛揚(yáng)”碳纖維“外衣”能承受的壓強(qiáng)為 3.53×1093.53×109帕。
(3)火炬“飛揚(yáng)”披上碳纖維“外衣”不懼800度以上氫氣燃燒的高溫,氫氣的熱值為1.4×108焦/千克,假設(shè)火炬中5克氫氣完全燃燒,則放出的熱量為 7×105J7×105J。
(4)氫燃料電池在使用過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化為 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
(5)通過(guò)使用可再生能源(例如太陽(yáng)能、風(fēng)能等)制造的氫氣被稱為“綠氫”,通過(guò)可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫氣,在生產(chǎn)綠氫的過(guò)程中,完全沒(méi)有碳排放?;鹁嫜邪l(fā)團(tuán)隊(duì)用相當(dāng)于420個(gè)大氣壓的高壓將12克氫氣壓縮進(jìn)氫氣瓶,隨后將氫氣瓶放入“飛揚(yáng)”火炬中。計(jì)算需要電解 108108克水才能制取12克氫氣。
【考點(diǎn)】燃料的熱值;能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移;液化及液化現(xiàn)象;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;壓強(qiáng)的計(jì)算.
【答案】液化;3.53×109;7×105J;化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;108
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:2難度:0.5
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1.人類(lèi)社會(huì)需要充足的能源,良好的環(huán)境。2017年5月18日,國(guó)土資源部發(fā)布消息,中國(guó)首次海域“可燃冰”試采成功,我國(guó)南海蘊(yùn)藏著豐富的“可燃冰”資源,可燃冰的主要成分是甲烷水合物(CH4?xH2O),遇火即可燃燒且熱值高,是一種環(huán)保高效的新能源。
(1)若甲烷的水合物的化學(xué)式是CH4?8H2O,則甲烷(CH4)燃燒的化學(xué)方程式
(2)“可燃冰”儲(chǔ)存的巨大化學(xué)能最終來(lái)自于古代綠色植物通過(guò)
(3)大量使用化石燃料會(huì)導(dǎo)致酸雨、PM2.5超標(biāo)。
①下列措施中能降低空氣中PM2.5的是
a.戴口罩
b.焚燒秸稈
c.植樹(shù)造林
d.提倡使用電動(dòng)汽車(chē)
②新能源混合動(dòng)力(汽油和電動(dòng))汽車(chē)以其經(jīng)濟(jì),污染小等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞,可在一定程度上緩解酸雨,在杭州大街小巷都能看到它們的身影。在純汽油提供能量時(shí),已知某內(nèi)燃機(jī)效率為80%,汽車(chē)的最大牽引力為1600N,那么這個(gè)內(nèi)燃機(jī)完全燃燒9L汽油放出的熱量可以使汽車(chē)運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)距離發(fā)布:2024/11/16 23:30:1組卷:35引用:2難度:0.8 -
2.北京時(shí)間2022年6月5日10時(shí)44分,據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室消息,搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射?;鸺娜剂鲜褂靡簯B(tài)氫,主要是因?yàn)樗拿芏刃∏?大。若完全燃燒1kg的氫燃料放出的熱量有84%被質(zhì)量為1.0×103kg的水吸收,水的溫度能夠上升 ℃。[q氫=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg?℃)]
發(fā)布:2024/11/13 3:0:1組卷:59引用:1難度:0.5 -
3.北京冬奧,科技助夢(mèng),科學(xué)知識(shí)在其中扮演著重要角色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)國(guó)產(chǎn)氫氧燃料電池豪華中巴在冬奧會(huì)投入使用。氫氣作燃料的優(yōu)點(diǎn)是 。
(2)冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”采用氫氣作為燃料。由碳纖維及其復(fù)合材料制成的外殼和燃燒罐破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過(guò)程中起泡、開(kāi)裂等難題,火炬呈現(xiàn)“輕、固、美”的特點(diǎn)(碳纖維復(fù)合材料密度約為鋼的),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 。15
A.燃燒時(shí)的碳排放為零
B.碳纖維復(fù)合材料與相同體積的鐵相比更輕
C.這一材料具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫等特點(diǎn)
D.火炬燃燒罐以碳纖維材質(zhì)為主,所以碳不能燃燒
(3)冬奧會(huì)期間,送餐機(jī)器人格外引人關(guān)注。若送餐機(jī)器人以20W的功率在水平地面上以0.4m/s的速度勻速前進(jìn)10s,求該機(jī)器人行進(jìn)過(guò)程中受到地面對(duì)它的阻力。發(fā)布:2024/11/27 2:0:2組卷:12引用:1難度:0.5
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