Question

2007年10月24日18時(shí)05分，搭載著我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”的長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號(hào)塔架點(diǎn)火發(fā)射成功，此次成功發(fā)射標(biāo)志著我國航天技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列．
（1）長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭使用的燃料是氫．氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，它的物理意義是 ______，現(xiàn)有4kg的氫氣，完全燃燒其中的3kg，放出的熱量是 ______，余下1kg氫氣的熱值是 ______．
（2）長征三號(hào)甲運(yùn)載火箭上升時(shí)，燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過 ______把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的 ______能．
（3）“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，重力勢能 ______，機(jī)械能 ______．

Answer 1

解：（1）氫氣的熱值為14.3×10⁷J/kg，它的物理意義是1kg的氫氣完全燃燒釋放的熱量是14.3×10⁷J；
完全燃燒3kg氫氣釋放的熱量Q=qm=14.3×10⁷J/kg×3kg=4.29×10⁸J；
因?yàn)槿剂系臒嶂凳侨剂系囊环N特性，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，只與燃料的種類有關(guān)，所以剩余1kg燃料的熱值仍然是
14.3×10⁷J/kg；
（2）火箭利用的燃料是氫氣，在升空時(shí)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是：燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過內(nèi)燃機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能；
（3）衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的重力勢能大，動(dòng)能�。辉诮�地點(diǎn)的重力勢能小，動(dòng)能大；
所以當(dāng)衛(wèi)星在從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，重力勢能減小，動(dòng)能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但機(jī)械能不變；
故答案為：（1）1kg的氫氣完全燃燒釋放的熱量是14.3×10⁷J；4.29×10⁸J；14.3×10⁷J/kg；
（2）內(nèi)燃機(jī)，機(jī)械；
（3）減小，不變．
分析：（1）燃料的熱值是燃料的一種特性，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，只與燃料的種類有關(guān)；
其物理意義表示單位質(zhì)量的燃?xì)馔耆�燃燒時(shí)所釋放的熱量；
完全燃燒燃料所釋放的熱量利用公式Q=qm進(jìn)行求解計(jì)算；
（2）火箭升空時(shí)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是：燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過內(nèi)燃機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能；
（3）衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，重力勢能減小，動(dòng)能增大，機(jī)械能不變．
點(diǎn)評(píng)：此類問題是一道綜合題目，考查了燃料熱值的物理意義及其特性，會(huì)分析能量轉(zhuǎn)化問題及能量的變化情況．