Question

11．天然氣是一種清潔的能源．國家“西氣東輸”重點工程的建設，對環境保護和緩解東部地區能源緊張等問題都有重大意義．已知天然氣的熱值是4.5×10⁷J/m³，水的比熱容是4.2×10³J/（kg．℃）
求：
（1）若將100m³的天然氣通過管道從新疆吐--哈油田送往沿海地區，相當于輸送了多少J的能量？
（2）若這些能量可以把10t初溫為25℃的水燒開（在標準氣壓下），天然氣的利用率為多少？

Answer 1

分析 （1）已知天然氣的熱值和體積，根據公式Q_放=qV可求完全燃燒放出熱量（釋放的熱量）；
（2）知道水的質量、水的比熱容，求出水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于天然氣的利用率．

解答 解：
（1）100m³的天然氣完全燃燒放出熱量：Q_放=q_天然氣V=4.5×10⁷J/m³×100m³=4.5×10⁹J，
輸送的能量：E=Q_放=4.5×10⁹J；
（2）水吸收的熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10⁴kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁹J；
天然氣的利用率為：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{3.15×1{0}^{9}J}{4.5×1{0}^{9}J}$×100%=70%．
答：
（1）相當于輸送了4.5×10⁹J的能量；
（2）天然氣的利用率為70%．

點評 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq和Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）的運用，及燃氣灶的效率的計算．