中國首次火星探索任務(wù)“天問一號”探測器的成功發(fā)射,是我國綜合國力和創(chuàng)新能力提升的重要標志。目前運載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料、液態(tài)氧作為助燃劑。火箭燃料的發(fā)展如表1所示,表2是一些燃料的熱值。
表1
|
第1代 |
第2代 |
第3代 |
第4代 |
燃料 |
氧氣和汽油混合 |
偏二甲肼 |
煤油 |
液態(tài)氫 |
助燃料 |
四氧化二氮 |
液態(tài)氧 |
液態(tài)氧 |
表2
燃料 |
熱值 |
燃料 |
熱值 |
汽油 |
4.6×107/kg |
煤油 |
4.6×107/kg |
柴油 |
4.3×107/kg |
氫 |
1.4×108/kg |
(1)某火箭發(fā)射時攜帶了3×10
4kg液態(tài)氫燃料,這些燃料完全燃燒最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰?[c
水=4.2×10
3J/(kg?℃),當?shù)卮髿鈮簽?標準大氣壓]
(2)氫能源車的發(fā)動機工作時將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣在汽缸中燃燒。某次測試中,一輛氫能源車以70kW的功率勻速行駛0.5h,消耗了2kg燃料,求該發(fā)動機的效率。