Question

焚燒農作物秸桿不僅造成嚴重的環境污染，還造成大量能源的浪費．研究表明，秸桿的熱值為0.75×10⁷J/kg，相當于標準煤的

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．
（1）我國第一家秸桿發電廠已經開始正式發電，從此，中國電網里出現了由農民“種”出來的電流．據了解，我國每年僅農作物秸桿產量就有6億噸（合6×10¹¹kg）．如果這些秸桿完全燃燒可放出多少熱量用于發電？
（2）某農戶鍋內盛水15kg，如果通過燃燒秸桿的方式將這些水從20℃加熱到100℃，共需要多少秸桿？（設這些秸桿完全燃燒，且放出的熱量有21%被水吸收）

Answer 1

分析：（1）已知秸稈的熱值和質量，可利用公式Q=mq計算秸稈完全燃燒放出的熱量．
（2）已知水的質量、比熱容和溫度的變化，首先利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量，已知秸稈完全燃燒放出的熱量有21%被水吸收，再利用公式Q_放=

Q吸

η熱

計算燃料燃燒放出的熱量，已知秸稈的熱值，最后利用公式m=

Q放

q

計算秸稈的質量．

解答：解：（1）∵m=6×10¹¹kg，q=0.75×10⁷J/kg，
∴這些秸桿完全燃燒可放出熱量：
Q=mq=6×10¹¹kg×0.75×10⁷J/kg=4.5×10¹⁸J；
（2）∵c=4.2×10³J/（kg?℃），m=15kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×15kg×80℃=5.04×10⁶J，
又∵η_熱=21%，
∴Q_放=

Q吸

η熱

=

5.04×106J

21%

=2.4×10⁷J，
∵Q_放=mq，
∴m_稈=

Q放

q

=

2.4×107J

0.75×107J/kg

=3.2kg．
答：（1）這些秸桿完全燃燒可放出4.5×10¹⁸J熱量用于發電；
（2）共需要3.2kg秸稈．

點評：本題考查了利用公式Q=mq計算熱量，以及利用其公式變形計算質量，并利用公式Q_吸=cm△t計算熱量，同時還考查燃料的利用率的問題，在計算過程中要特別注意單位的換算．