火箭为什么用液态氢做燃料

2023-05-07  22

1、液态氢的热值大,在质量相同时,比其他燃料燃烧放出的热量多,能使火箭获得很大的初速度,所以要选液态氢做为火箭发动机的燃料。

2、从化学上说是液氢的能量密度(单位重量具有的能量)高。

3、从工程上说是比冲(单位燃料消耗量产生的推力或火箭喷气的速度)高。

4、液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。

液态氢的沸点是-253℃,说明低于这个温度的氢是液态,高于这个温度的氢是气态,-253℃是氢的液态和气态的分界点;

固态氢的熔点是-259℃,说明低于这个温度的氢是固态,高于这个温度的氢是液态,-259℃是氢的固态和液态的分界点.

-260℃<-259℃,所以在这个温度的氢是固态的;

物质由固态变为气态的过程叫升华.

故答案为:固;升华.

先要弄清火箭中燃料燃烧的目的,用燃料燃烧时产生高温高压燃气高速喷出时产生的巨大推力来发箭,从能量的角度来看,就是用燃料燃烧时释放的内能转化为火箭的机械能燃料燃烧时释放的内能越多,火箭获得机械能越大我们仔细查燃烧值表发现,常见的几种燃料中,以氢的燃烧值最大,这就意味着,相同质量的燃料比较,氢完全燃烧时放出的热量最多,即产生的内能多,因此用液态氢作为火箭的燃料

较大的热值。

解:运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量。

分析:热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。

应用

液氢与液氧组成的双组元低温液体推进剂的能量极高,已广泛用于发射通讯卫星、宇宙飞船和航天飞机等运载火箭中。液氢还能与液氟组成高能推进剂。

另外,液氢还可用作新能源汽车的燃料,如宝马Hydrogen 7氢动力汽车,除配有一个容量为74升的普通油箱外,还配有一个额外的燃料罐,可容纳约8千克的液态氢。双模驱动为BMW氢能7系汽车提供了超过700公里的总行驶里程:氢驱动,200公里以上;汽油驱动,500公里。

百度百科-液氢

液态氢须要保存在非常低的温度下(在20268开尔文,-2528℃)。

液态氢虽然储存的要求很高,否则就会汽化并蒸发,但液态氢的能量密度比高压气态氢(压缩到700磅)多出75%,因此采用液态氢的车辆可实现相对较长的行驶里程,随之带来各种实际的好处。

采用液态氢的核心技术难题是如何保持它的超低温。Hydrogen 7的一项核心技术,就是它的液态氢燃料罐。这个燃料罐位于后座与尾厢之间,采用双层壁式结构,包括在2毫米厚的不锈钢板以及内罐和外罐之间30毫米厚的真空超隔热层。

这种结构极大地降低了热量传递,中间层可提供相当于约17米厚的styropor(一种聚苯乙烯)的隔热效果。此外,内罐和外罐之间的连接部件采用碳纤维夹层,极大地避免了热量传递。宝马表示,这种隔热技术的效果是在实际应用中前所未有的。

扩展资料:

氢作为燃料有下列特点:

1、氢气的单位质量低热值高

是汽油低热值的27倍,但氢与空气的理论混合气标态热值只有3186MJ/m3,低于汽油18%。

2、可燃混合气浓度范围很大

氢内燃机易于实现稀薄燃烧,提高经济性,同时可以降低最高燃烧温度,大幅度地减少NOx的排放量。

3、自燃温度较高

氢的自燃温度较天然气和汽油都要高,利于提高压缩比,提高氢燃料内燃机的热效率。这一特性也决定了氢燃料内燃机难以像柴油机那样采用压燃点火,而适宜于火花塞点火。

参考资料来源:百度百科-液态氢

参考资料来源:百度百科-氢燃烧

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