2022年2月4日，北京冬奧會在國家體育場“鳥巢”盛大開幕，火炬“飛揚(yáng)”的小火苗成為本屆冬奧會的主火炬，火炬采用的是碳纖維材質(zhì)，燃燒的是氫能源，在奧運(yùn)史上首次實(shí)現(xiàn)了零排放，向世界展示了中國綠色低碳的發(fā)展理念。賽事期間大量使用氫燃料電池車，以減少污染排放，體現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)?！钡倪M(jìn)一步結(jié)合。
（1）高壓火炬體積非常小，燃料氫氣采用“高壓儲氫”的方式儲放在很小的氣瓶內(nèi)，則高壓儲氫過程中發(fā)生的物態(tài)變化是

液化

液化

。
（2）（碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，密度不到鋼的四分之一，強(qiáng)度卻是鋼的七至九倍，被譽(yù)為材料中的“黑黃金”。碳纖維每平方毫米可以承受3530牛的拉力，所以火炬“飛揚(yáng)”碳纖維“外衣”能承受的壓強(qiáng)為

3.53×10⁹

3.53×10⁹

帕。
（3）火炬“飛揚(yáng)”披上碳纖維“外衣”不懼800度以上氫氣燃燒的高溫，氫氣的熱值為1.4×10⁸焦/千克，假設(shè)火炬中5克氫氣完全燃燒，則放出的熱量為

7×10⁵J

7×10⁵J

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（4）氫燃料電池在使用過程中能量的轉(zhuǎn)化為

化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能

化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能

。
（5）通過使用可再生能源（例如太陽能、風(fēng)能等）制造的氫氣被稱為“綠氫”，通過可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫氣，在生產(chǎn)綠氫的過程中，完全沒有碳排放?；鹁嫜邪l(fā)團(tuán)隊(duì)用相當(dāng)于420個大氣壓的高壓將12克氫氣壓縮進(jìn)氫氣瓶，隨后將氫氣瓶放入“飛揚(yáng)”火炬中。計算需要電解

108

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克水才能制取12克氫氣。