2022年北京冬奧會成功舉辦,向世界展示了中國綠色低碳的發(fā)展理念,高科技場館引人注目。整個冬奧會體現(xiàn)了奧林匹克精神與“綠色”、“環(huán)保”的結(jié)合。
(1)開幕式上,本屆冬奧會的火炬“飛揚(yáng)”(甲圖)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。
①碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,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,問火炬“飛揚(yáng)”碳維“外衣”能承受的壓強(qiáng)為多少帕?
②開幕式的“微火”創(chuàng)意讓我們非常驚奇,手持火炬在雪花中心長明不熄,氫燃料流量約為1.2立方米/小時(氫氣密度為0.09kg/m
3)。若按照該流量設(shè)計(jì),奧運(yùn)圣火燃燒15個晝夜,共需要消耗氧氣多少kg?
(2)賽事期間大量使用氫燃料電池車,以減少污染排放。氫燃料電池工作原理如圖乙所示,電池工作時,電子從電極A經(jīng)外部電路通過電動機(jī)M到達(dá)電極B,形成電流,此時,通過電動機(jī)的電流方向是
B→M→A
B→M→A
。(選填“A→M→B”或“B→M→A”)
(3)國家速滑館首次選用世界上最先進(jìn)的制冷技術(shù)——二氧化碳跨臨界直接制冰系統(tǒng)。應(yīng)用此技術(shù),國家速滑館全冰面模式下每年僅制冰部分就能節(jié)省至少2×10
6度電,若完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率為30%,就相當(dāng)于節(jié)約多少千克煤?(標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是3×10
7J/kg)