Question

隨著我國“西氣東輸”工程的進行，天然氣已成為我國城市居民生活的主要燃料．用天然氣將一壺裝有質量為2.5kg、20℃的水加熱到95℃，共燃燒了25g天然氣．（已知天然氣的熱值q₁=l.14×10⁸J/kg，煤的熱值q₂=3×10⁷J/kg）
求：
（1）把2.5kg、20℃的水加熱到95℃，水吸收了多少熱量？
（2）這些天燃氣完全燃燒共放出多少熱量？為什么天然氣燃燒放出熱量與水吸收的熱量不相等？
（3）從熱學和環保兩個方面分析．使用天然氣與使用煤作燃料相比，使用天然氣的優點．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、初溫和末溫，根據公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）知道天然氣的質量和熱值，根據公式Q_放=mq計算出天然氣完全燃燒放出的熱量；在燃燒天然氣給水加熱的過程中，有能量的損耗；
（3）天然氣的熱值大于煤的熱值，燃燒相同質量的天然氣和煤時，天然氣放出的熱量更多一些；而且燃燒天然氣比燒煤污染要小一些．

解答：解：（1）水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（95℃-20℃）=7.875×10⁵J
（2）天燃氣完全燃燒共放出的熱量Q_放=mq=0.025kg×l.14×10⁸J/kg=2.85×10⁶J
天然氣燃燒給水加熱的過程中，水壺要吸收一部分熱量、有熱量的散失等因素，所以水吸收的熱量要比天然氣燃燒放出的熱量要少．
（3）天然氣的熱值大于煤的熱值，燃燒相同質量的天然氣和煤時，天然氣放出的熱量更多一些；而且燃燒天然氣比燒煤污染要小一些．所以使用天然氣的優點是：節能，污染小．
答：（1）水吸收的熱量是7.875×10⁵J；
（2）這些天燃氣完全燃燒共放出2.85×10⁶J熱量；因為水壺要吸收一部分熱量、有熱量的散失等因素；
（3）使用天然氣的優點是：節能，污染小．

點評：本題綜合考查了學生對吸熱公式和燃料的熱值的理解和掌握，需理解物體吸收的熱量及消耗的能量之間的關系．