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九年级物理填空题一般
题目
氢燃料电池氢燃料电池是一种正在推广的环保电池,其工作原理如甲图所示.把氢和氧分别供给阳(负)极和阴(正)极,大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板.
氢燃料电池通常和蓄电池配合使用,蓄电池寿命可以用"循环寿命"来衡量,是指电池寿命结束前进行的100%100\%全循环放电次数.例如某辆氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114114千瓦,体积功率密度为33千瓦//升,百公里耗氢为0.8kg0.8kg,该氢燃料电池车行驶时将蓄电池电量从90%90\%用到30%30\%,则这次的放电深度为60%60\%:再次使用前通过氢燃料电池将蓄电池充电到70%70\%后,又用到30%30\%,这次的放电深度为40%40\%,则这两次总共完成了11100%100\%全循环放电,研究人员以不同的放电深度,对蓄电池进行充、放电循环研究,得到了如题图乙所示的蓄电池100%100\%全循环放电次数与放电深度的关系.

(1)(1)完成如图丙氢燃料电池车的部分能量转化流程图:①______、②______;
(2)(2)如图甲,氢燃料电池工作时,通过电动机的电流方向为______(选填"从左到右""从右到左")(选填"从左到右"或"从右到左")
(3)(3)该车的燃料电池的体积是______升,氢燃料电池车行驶百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量为______JJ;(氢的热值为1.4×108J/kg)1.4\times 10^{8}J/kg)
(4)(4)某辆氢燃料电池大巴每天使用前都充电到蓄电池容量的100%100\%,行驶一天消耗的电量刚好为最有利于延长蓄电池寿命的电量.按此计算,若一年开车350350天共完成______次100%100\%全循环放电.
知识点:电流的方向章节:未标注

答案与解析

答案

(1)由材料可知,氢燃料电池车先将化学能转化为电能,然后再通过电动机将电能转化为机械能,所以①是电能,②机械能。
(2)(2)由图可知,电子的移动方向是从左向右,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以通过电动机的电流方向为从右到左。
(3)(3)氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114kW114kW,体积功率密度为3kW/L3kW/L,则该车的燃料电池的体积是
V=114kW3kW/L=38LV=\frac{114kW}{3kW/L}=38L,百公里耗氢大约0.8kg0.8kg,百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量Q=mq=0.8kg×1.4×108J/kg=1.12×108JQ=mq=0.8kg\times 1.4\times 10^{8}J/kg=1.12\times 10^{8}J
(4)(4)由图可知,最有利于延长蓄电池寿命的放电深度是40%40\%,即行驶一天消耗的电量是40%40\%,一天完成0.40.4100%100\%全循环放电,一年完成n=0.4×350=140n=0.4\times 350=140次。

解析

(1)由材料可知,氢燃料电池车先将化学能转化为电能,然后再通过电动机将电能转化为机械能,所以①是电能,②机械能。
(2)(2)由图可知,电子的移动方向是从左向右,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以通过电动机的电流方向为从右到左。
(3)(3)氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114kW114kW,体积功率密度为3kW/L3kW/L,则该车的燃料电池的体积是
V=114kW3kW/L=38LV=\frac{114kW}{3kW/L}=38L,百公里耗氢大约0.8kg0.8kg,百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量Q=mq=0.8kg×1.4×108J/kg=1.12×108JQ=mq=0.8kg\times 1.4\times 10^{8}J/kg=1.12\times 10^{8}J
(4)(4)由图可知,最有利于延长蓄电池寿命的放电深度是40%40\%,即行驶一天消耗的电量是40%40\%,一天完成0.40.4100%100\%全循环放电,一年完成n=0.4×350=140n=0.4\times 350=140次。

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