如圖所示是北京冬奧會(huì)期間運(yùn)營(yíng)的某款氫燃料電池大巴,可實(shí)現(xiàn)-30℃極寒低溫啟動(dòng),解決了冬奧會(huì)期間的運(yùn)輸難題。該款大巴最大儲(chǔ)氫量為43kg,可續(xù)航602km。ρ柴油=0.8×103kg/m3,氫燃料的熱值q氫=1.4×108J/kg,柴油的熱值q柴油=4.3×107J/kg。
(1)該大巴儲(chǔ)滿的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少焦耳?這些熱量的30%能使多少千克水的溫度升高10℃?
(2)北京冬奧會(huì)是迄今為止第一個(gè)“碳中和”的冬奧會(huì)。氫燃料電池大巴可實(shí)現(xiàn)CO2(二氧化碳)的零排放。若一輛普通的柴油動(dòng)力大巴每百千米油耗為30L,每燃燒1kg柴油排放的CO2為3kg,假設(shè)該款氫燃料電池大巴和普通柴油動(dòng)力大巴將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能的效率相等。請(qǐng)計(jì)算氫燃料電池大巴一天運(yùn)營(yíng)300km可減少多少kg的CO2排放?
(3)氫燃料電池將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為電能,這個(gè)過(guò)程中,廢熱會(huì)帶走很多能量。工程師應(yīng)用綜合熱管理技術(shù)——U度,通過(guò)余熱交換器,可將廢熱為車內(nèi)采暖,使消耗的氫的化學(xué)能比不使用U度時(shí)降低了10%。冬奧會(huì)期間140臺(tái)同款大巴運(yùn)營(yíng)總里程為25.2萬(wàn)千米,這期間“U度”幫助減少使用氫燃料多少千克?
【考點(diǎn)】熱值的簡(jiǎn)單計(jì)算;能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移;利用比熱容的公式計(jì)算熱量;密度的簡(jiǎn)單計(jì)算;密度公式的變形運(yùn)用計(jì)算質(zhì)量和體積.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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