1. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2(二氧化碳)排放量,达到CO2的相对“零排放”,是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。

2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴,行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机,电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子(质子),到达燃料电池阴极板。

(1) 氢燃料电池工作时将燃料的 能转化为电能。
(2) 图甲是氢燃料电池工作原理图,则电池正常工作时电池内部电流的方向为 (选填“向左”或“向右”)。
(3) 如图乙,驾驶位有通风和加热两种功能,且能独立控制(填字母)。

(4) 氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放,而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L,这25L柴油完全燃烧可释放热量 J;如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约 kg的CO2排放。(ρ柴油=0.8×103kg/m3 , q柴油=4.3×107J/kg)
(5) 请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议:
【考点】
热量的计算; 电流的方向; 电源及其能量转化; 串、并联电路的设计; 开放性试题;
【答案】

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牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为q=k(t-t),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时同也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。

(1) 物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做
(2) 散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______; A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率
(3) 一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时,散热快慢为
(4) 如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持20℃不变,保温杯散开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3 , 则盐水的比热容为J/(kg·℃)。
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