Question

隨著“西氣東輸”工程的實施，我國有些城市開始用天然氣取代煤氣和液化石油氣，若天然氣完全燃燒的熱量60%能被水吸收，用天然氣灶燒水時，燃燒0.5m³的天然氣，可使100kg的水從20℃升高50℃．已知水的熱容c=4.2×10³J/（kg?℃），求：
（1）水吸收的熱量Q_吸．
（2）天然氣的熱值q．
（3）談談天燃氣取代煤氣和液化石油氣的好處有哪些？

Answer 1

分析：（1）由公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量．
（2）由公式Q_吸=60%×Q_放求出天然氣完全燃燒放出的熱量，由Q_放=Vq可求出天然氣的熱值．
（3）要從燃料的熱值和燃燒時對環境的污染情況分析燃料優劣．

解答：已知：水的質量m=100kg，水升高的溫度△t=50℃，水的熱容c=4.2×10³J/（kg?℃），燃燒天然氣的體積V=0.5m³．
求：（1）水吸收的熱量Q_吸=？；（2）天然氣的熱值q=？
解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（2）∵Q_吸=60%×Q_放
∴天然氣完全燃燒的熱量：
Q_放=

Q吸

60%

=

2.1×107J

60%

=3.5×10⁷J，
∵Q_放=Vq
∴天然氣的熱值：
q=

Q放

V

=

3.5×107J

0.5m3

=7×10⁷J/m³．
（3）天然氣是最好的氣體燃料，其好處有：熱值高，燃燒完全，雜質含量少，燃燒后產生污染物極少．
而煤氣的雜質含量多，苯酚等去除不徹底，對使用者造成一定的危害．熱值低，燃燒不如天然氣完全．
液化石油氣使用不方便，特別是對大用戶運輸和貯存困難，燃燒不完全，燃燒產物和不完全燃燒造成污染．
答：（1）水吸收的熱量2.1×10⁷J；
（2）天然氣的熱值7×10⁷J/m³；
（3）使用天然氣好處有：熱值高，燃燒完全，雜質含量少，燃燒后產生污染物極少．

點評：本題主要考查了公式Q_放=Vq和Q_吸=cm△t=cm△t的運用，及使用天然氣的優點．此題中要注意溫度“升高到（末溫）”和“升高了（△t）”的區別，要審好題．