Question

生活垃圾經過處理后分成三類物質，其中一類是垃圾氣體，其主要成份為甲烷（CH₄），現將它收集起來加以利用，每千克生活垃圾經特殊處理后平均能產生0.07m³的垃圾氣體，已知該氣體的熱值為8.1×10⁷J/m³．
（1）若將這0.07m³的垃圾氣體完全燃燒后產生的熱量全部用來燒水，可使多少千克的水從25℃升高到100℃？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）若將這0.07m³的垃圾氣體完全燃燒后所產生熱量的60%用來發電，那么，理論上可以發電多少度？這些電能可以供“220V 100W”正常工作多少小時？

Answer 1

分析：（1）根據熱值公式先算出垃圾氣體燃燒后產生的熱量，再根據吸熱公式就會算出可使多少kg的水從25℃升高到100℃；
（2）算出所產生的熱量換算成電能的單位度，再根據電功公式就可求出可供用電器工作多少小時．

解答：解：（1）垃圾氣體完全燃燒后產生的熱量為Q=mq=vq=0.07m³×8.1×10⁷J/m³=5.67×10⁶J，
那么根據吸熱公式得m=

Q吸

c△t

=

5.67×106J

4.2×103J/kg?℃×(100℃-25℃)

=18kg，
答：垃圾氣體完全燃燒后產生的熱量全部用來燒水，可使18kg的水從25℃升高到100℃．
（2）可用來發電的熱量為5.67×10⁶J×60%=3.402×10⁶J，
產生的熱量折合的度數為3.402×10⁶J÷（3.6×10⁶J）=0.945度，
根據W=Pt得t=

W

P

=

0.945KWh

0.1KW

=9.45h，
答：這些垃圾氣體完全燃燒后所產生熱量的60%用來發電，理論上可發0.945度電，這些電能可以供“220V 100W”正常工作9.45小時．

點評：本題考查了熱值公式、吸熱公式及電功公式的計算，屬于常見的考題．