Question

9．小洋燒水時，要將質量為4kg，初溫為23℃的水加熱到98℃，水吸收的熱量是多少？若小洋使用的是管道天然氣，放出的熱量有50%被有效利用，天然氣放出的熱量應為多少？已知天然氣的熱值為8.4×10⁷J/m³，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？[已知水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出天然氣放出的熱量，再根據Q_放=Vq求出需要完全燃燒天然氣的體積．

解答 解：水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×（98℃-23℃）=1.26×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得，天然氣放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{50%}$=2.52×10⁶J，
由Q=Vq可得，需要完全燃燒天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.03m³．
答：水吸收的熱量是1.26×10⁶J，天然氣放出的熱量應為2.52×10⁶J，需要完全燃燒0.03m³的天然氣．

點評 本題考查了吸熱公式和效率公式以及燃料完全燃燒釋放熱量公式的應用，是一道較為簡單的應用題．