Question

4．液化石油氣的熱值高達4.6×10⁷J/kg，一些不法商販為謀取暴利，常將液化石油氣與價格低廉、熱值僅為2.9×10⁷J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內銷售給客戶．我市質監局對某液化石油氣站銷售的瓶裝燃氣進行檢測：將質量為100kg、初始溫度為31°C的水裝入容器內，用高效爐灶燃燒瓶內燃氣加熱容器中的水直至100°C恰好沸騰，瓶內燃氣消耗了0.84kg．通過高效爐灶，水能吸收燃氣完全燃燒釋放熱量的75%．（已知水的比熱容為c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）瓶內燃氣的熱值是多少？
（3）該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚？

Answer 1

分析 （1）根據水的質量、比熱容、溫度變化量，計算出水吸收的熱量；
（2）根據爐灶的熱效率，可求出燃氣燃燒放出的熱量，最后根據熱值的概念，求出燃氣的熱值；
（3）對照所求熱值與石油氣熱值的關系，判斷是否摻假．

解答 解：（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-31℃）=2.898×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，燃氣燃燒放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.898×1{0}^{7}J}{75%}$=3.864×10⁷J；
瓶內燃氣的熱值為：
q=$\frac{{Q}_{放}}{{m}_{氣}}$=$\frac{3.864×1{0}^{7}J}{0.84kg}$=4.6×10⁷J/kg；
（3）通過計算得出的瓶內燃氣的熱值正好等于液化石油氣的熱值，即q=q_石油氣=4.6×10⁷J/kg，故該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚．
答：（1）水吸收的熱量為2.898×10⁷J；
（2）瓶內燃氣的熱值是4.6×10⁷J/kg；
（3）該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚．

點評 此題屬于熱學的綜合題，將比熱容與熱值的相關計算，通過熱效率聯系在一起；根據相應的計算公式可解答．