Question

2．一千克高浓度铀被用于为核潜艇或核动力航母提供能量，相当于380万升的汽油提供的能量（380万升的汽油能够装满边长为15米的正方体），试计算1.5千克高浓度铀完全释放能提供多少能量．（汽油的热值是4.6×10⁷焦/千克．密度是0.73×10³千克/米³）

Answer 1

分析 知道1kg高浓度铀，相当于380万升的汽油提供的能量，而380万升的汽油能够装满边长为15m的正方体，可求380万升的汽油的体积，进而求出1.5kg高浓度铀相当于汽油的体积；
利用m=ρV求汽油的质量，再利用Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，即1.5千克高浓度铀完全释放能提供的能量．

解答 解：
由题知，1kg高浓度铀，相当于380万升的汽油提供的能量，
380万升的汽油能够装满边长为15m的正方体，
380万升的汽油的体积：
V=（15m）³=3375m³，
1.5kg高浓度铀，相当于汽油的体积：
V′=3375m³×1.5=5062.5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得汽油的质量：
m=ρV=0.73×10³kg/m³×5062.5m³=3695625kg，
完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=3695625kg×4.6×10⁷J/kg≈1.7×10¹⁴J．
答：1.5千克高浓度铀完全释放能提供1.7×10¹⁴J能量．

点评 本题考查了密度公式和燃料完全燃烧放热公式的应用，能求出汽油的体积是关键．