Question

某石油液化氣由丙烷和丁烷組成，其質量分數分別為80%和20%。已知：

C₃H₈(g)+5O₂(g)3CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH=－2200kJ·mol^-1

2C₄H₁₀(g)+13O₂(g)8CO₂(g)+10H₂O(g)  ΔH=－5800kJ·mol^-1

現有一質量為0.80kg、容積為4.0L的鋁壺，將一壺20℃的水燒開需消耗0.056kg石油液化氣，試計算該燃料的利用率。已知水的比熱容為4.2kJ·kg^-1·℃^-1,鋁的比熱容為0.88kJ·kg^-1·℃^-1。

Answer 1

50%

解析:

本題把物理學中的熱學知識與化學中的反應熱結合在一起考查，應用能量守恒原理即可解決。

由熱化學方程式可知，C₃H₈的燃燒熱為2 200 kJ· mol^-1，C₄H₁₀的燃燒熱為2 900 kJ· mol^-1，故可先計算液化氣燃燒放出的熱量。

再根據物理學知識計算：

Q_吸=mcΔt=［4.0L×1kg·L^-1×4.2kJ·kg^-1·℃^-1+0.80kg×0.88kJ·(kg·℃)^-1］×(100℃－20 ℃)=1400kJ。