Question

2．一千克高濃度鈾被用于為核潛艇或核動力航母提供能量，相當于380萬升的汽油提供的能量（380萬升的汽油能夠裝滿邊長為15米的正方體），試計算1.5千克高濃度鈾完全釋放能提供多少能量．（汽油的熱值是4.6×10⁷焦/千克．密度是0.73×10³千克/米³）

Answer 1

分析 知道1kg高濃度鈾，相當于380萬升的汽油提供的能量，而380萬升的汽油能夠裝滿邊長為15m的正方體，可求380萬升的汽油的體積，進而求出1.5kg高濃度鈾相當于汽油的體積；
利用m=ρV求汽油的質(zhì)量，再利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，即1.5千克高濃度鈾完全釋放能提供的能量．

解答 解：
由題知，1kg高濃度鈾，相當于380萬升的汽油提供的能量，
380萬升的汽油能夠裝滿邊長為15m的正方體，
380萬升的汽油的體積：
V=（15m）³=3375m³，
1.5kg高濃度鈾，相當于汽油的體積：
V′=3375m³×1.5=5062.5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.73×10³kg/m³×5062.5m³=3695625kg，
完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=3695625kg×4.6×10⁷J/kg≈1.7×10¹⁴J．
答：1.5千克高濃度鈾完全釋放能提供1.7×10¹⁴J能量．

點評 本題考查了密度公式和燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用，能求出汽油的體積是關(guān)鍵．