发电机广泛采用氢气冷却,因为氢气的重量仅为空气的( ),导热性能比空气高( )倍。

本题考查氢气作为发电机冷却剂的优势，涉及气体密度与分子量的关系以及导热性能的比较。解题核心在于：

1. 密度比较：氢气分子量（$H_2$为2）远小于空气的平均分子量（约29），因此密度仅为空气的$\frac{1}{14}$。
2. 导热性能：氢气的导热系数显著高于空气，实际工程数据表明约为6倍。

氢气密度与空气的比较

1. 分子量分析
   • 氢气分子量：$H_2 = 2$
   • 空气平均分子量：主要成分氮气（$N_2$，分子量28）和氧气（$O_2$，分子量32），平均约29。
   • 密度比：同温同压下，气体密度与分子量成正比，因此氢气密度为 $\frac{2}{29} \approx \frac{1}{14.5}$，题目中简化为$\frac{1}{14}$。

导热性能比较

1. 导热系数特性
   气体的导热性能与其分子结构和运动有关。氢气分子量小、运动速度快，导热系数约为空气的6倍（工程数据支持）。