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“天舟一號”與“天宮二號”成功對接
我國自主研制的“天宮二號”空間實驗室已于2016年9月15日發(fā)射成功“天宮二號”在距地面高度380km圓形軌道上繞地球勻速運行,繞地球一圈的運行時間是90分鐘,“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日由長征七號火箭成功發(fā)射升空,并于2017年4月22日與“天宮二號”首次自動交會對接成功。
發(fā)射“天舟一號”貨運飛船的長征七號火箭采用液氧煤油發(fā)動機。液氧煤油發(fā)動機是以液態(tài)氧為氧化劑,煤油為燃燒劑(燃料)的火箭發(fā)動機。采用這一方式與以往的火箭發(fā)動機相比,效能提高了15~20%,可大大減少燃料攜帶,減少火箭的重量和體積;煤油價格較低,每次發(fā)射可節(jié)省1000多萬元;煤油與液氧都沒有毒,燃燒也只生成水和二氧化碳,不像以往的火箭發(fā)動機會產生劇毒污染。
2017年4月20日上午7時41分左右,執(zhí)行發(fā)射任務的長征七號遙二運載火箭開始推進劑加注工作,首先加注的是煤油。至中午,火箭完成170立方米的全部煤油加注工作,開始加注液氧。同時,火箭整流罩開始脫保溫層的工作。之后,液氧將完成約占總量80%的加注量。發(fā)射前5小時,天舟一號開始進行持續(xù)約半小時的裝貨工作。在發(fā)射前。40分鐘,火箭開始進行液氧補加工作。
點火起飛時,火箭內的燃料燃燒,從火箭體尾部噴射出的火焰幾乎直擊發(fā)射平臺,使得發(fā)射平臺核心區(qū)的溫度接近3000℃,足以融化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料。長征七號火箭發(fā)射時與其它火箭不同的是發(fā)射平臺旁的“噴水降溫降噪系統(tǒng)”,其采取的是國際上先進的噴水降溫方法,在發(fā)射中火箭飛到5m高以后,“噴水降溫降噪系統(tǒng)”向箭體尾部火焰中心噴水20余秒,噴水量約為400t。一部分的水會汽化到大氣中,大部分的水則通過導流槽流走,于是大流量噴水能夠帶走大量的熱起到降溫作用,防止了火箭發(fā)射臺內部的儀器設備可能因高溫受到影響。[c=4.2×103J/(kg?℃),q煤油=4.6×107J/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3]
根據上述材料,回答下列問題。
(1)長征七號遙二運載火箭加注的燃料全部完全燃燒放出的熱量是
6.256×1012
6.256×1012
J。
(2)設“噴水降溫降噪系統(tǒng)”噴出400t水的初溫為20℃,在噴水20秒內全部變成100℃的水,則水帶走的熱量為
1.344×1011
1.344×1011
J。
(3)長征七號火箭所搭載的“天舟一號”貨運飛船在上升過程中的機械能不斷
變大
變大
(選填“變大”、“變小”或“不變”),長征七號火箭燃料燃燒時能量轉化情況是
化學能轉化為內能
化學能轉化為內能
。

【答案】6.256×1012;1.344×1011;變大;化學能轉化為內能
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:44引用:3難度:0.5
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