32.社會發(fā)展到今天,能源危機開始困擾人類。人們正在尋找各種可能的未來能源,以維持人類社會的持續(xù)發(fā)展。熱核聚變是在上億攝氏度的高溫條件下,利用氫的同位素氘、氚在可控情況下發(fā)生的核聚變。聚變反應(yīng)中釋放出來的核能提供大量的熱量,就象造出一個“人造太陽”。反應(yīng)后的生成物是無放射性污染的氦。
據(jù)科學(xué)家估計,可控?zé)岷司圩兊难菔拘缘木圩兌褜⒂?025年實現(xiàn),商用聚變堆將于2040年建成。商用堆建成之前,中國科學(xué)家還設(shè)計把超導(dǎo)托卡馬克裝置(如圖所示)作為 中子源保護、科學(xué)研究及其它途徑。這一設(shè)想獲得國內(nèi)外專家較高評價。
據(jù)媒體報道:1L海水提取的氫的同位素,在完全聚變反應(yīng)中釋放的能量,相當(dāng)于300L汽油完全燃燒所釋放的熱量。請根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)進行估算,并回答以下問題:
(1)若汽油的密度約為0.7×10
3kg/m
3,300L汽油的質(zhì)量是多少?
(2)若汽油的熱值約為5×10
7J/kg,300L汽油完全燃燒能釋放多少熱量?
(3)需要從多少L海水中提取氫的同位素,在發(fā)生聚變時才可以產(chǎn)生1.44×10
12J的熱量?若這些熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率為50%,則它可以供給一臺功率是2kW的空調(diào)正常工作多少小時?