建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012J的热量．据媒体报道：1升海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的热量相当于300升汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进

Question

建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×10¹²J的热量．据媒体报道：1升海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的热量相当于300升汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行估算，并回答下列问题：
（1）若汽油的密度是0.7×10³kg/m³，300升汽油的质量是多少？
（2）若汽油的热值是5×10⁷J/kg，300升汽油完全燃烧释放多少热量？
（3）需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变反应时才可以产生1.44×10¹²J的热量，若这些热量转化为电能的效率是50%，则它可以提供给一台功率是2KW的空调正常工作多少小时？

Answer 1

（1）汽油的体积为V=300L=0.3m³，
由ρ=(m)/(V)得，汽油的质量为：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×0.3m³=210kg；
（2）汽油燃烧放出的热量为：
Q=qm=5×10⁷J/kg×210kg=1.05×10¹⁰J，
（3）需要海水的体积为：
V=(1.44×1012J)/(1.05×1010J/L)≈137L，
热量转化成电能为W=1.44×10¹²J×50%=0.72×10¹²J，
这些电能可以使2kW的空调工作的时间为：
t=(W)/(P)=(0.72×1012J)/(200W)=0.36×10⁹s=1×10⁵h．
答：
（1）汽油的质量为210kg；
（2）300L汽油完全燃烧可以放出1.05×10¹⁰J的热量；
（3）约需137L海水提取氢的同位素；这些热量可以使2kw的空调工作1×10⁵h．