Question

19．液化石油氣的熱值高達4.6×10⁷J/kg，一些不法商販為謀取暴利，常將液化石油氣與價格低廉、熱值僅為2.9×10⁷J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶內銷售給客戶．市質監局對某液化石油氣站銷售的瓶裝燃氣進行檢測：將體積為100L、初始溫度為30℃的水裝入容器內，用高效爐灶燃燒瓶內燃氣加熱容器中的水直至100℃恰好沸騰，瓶內燃氣消耗了0.84kg．通過高效爐灶，水能吸收燃氣完全燃燒釋放熱量的75%．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），問：
（1）水的質量是多少？
（2）水吸收了多少的熱量？
（3）通過計算說明該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積和密度，利用m=ρV求水的質量；
（2）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，利用Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
（3）利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求燃氣完全燃燒釋放的熱量，再利用Q_放=mq求出燃氣的熱值，最后判斷是否摻混二甲醚．

解答 解：
（1）水的體積V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-30℃）=2.94×10⁷J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得燃氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.94×1{0}^{7}J}{75%}$=3.92×10⁷J；
由Q_放=mq可得，瓶內燃氣的熱值：
q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$=$\frac{3.94×1{0}^{7}J}{0.84kg}$≈4.67×10⁷J/kg，
瓶內燃氣的熱值稍大于石油液化氣的熱值，因此瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚．
答：（1）水的質量是100kg；
（2）水吸收了2.94×10⁷J熱量；
（3）瓶內燃氣的熱值是4.67×10⁷J/kg，該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醚．

點評 本題考查了求水的質量、水吸收的熱量、燃氣的熱值、判斷燃氣有無摻雜等問題，應用熱量公式與熱值公式即可正確解題，難度不大．