Question

（2005?揚州）某中學(xué)鍋爐房每天要將3t水從20℃加熱到100℃．問：
（1）這些水要吸收熱量為多少？
（2）“西氣東輸”實現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來燒水，設(shè)天然氣完全燃燒釋放熱量的75%被水吸收，學(xué)校每天因燒水要消耗天然氣的體積是多少m³？（天然氣的熱值q=8.4×10⁷J/m³．氣體完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示氣體燃燒的體積）

Answer 1

分析：（1）知道水的比熱容、質(zhì)量和溫度變化，可利用公式Q_吸=Cm△t計算水吸收的熱量．
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

計算天然氣需要放出的熱量，又知道天然氣的熱值，可利用公式根據(jù)Q=qV的公式變形計算燒水要消耗多少體積的天然氣．

解答：解：
（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=3t=3000kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3000kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J．
答：這些水要吸收1.008×10⁹J熱量．
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然氣需要放出的熱量為：Q_放=

Q吸

η

=

1.008×109J

75%

=1.344×10⁹J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然氣的體積為：V=

Q放

q

=

1.344×109J

8.4×107J/m3

=16m³．
答：學(xué)校每天因燒水要消耗天然氣的體積是16m³．

點評：本題考查了學(xué)生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運用，關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用．