Question

15．天然气是一种清洁燃料．很多出租车已使用天然气来代替燃油，某出租车在一段时间内消耗了500g天然气，这些天然气完全燃烧，可放出热量是2.2×10⁷J，若这些热量30%用来做有用功，可使牵引力为5×10³N的出租车匀速运动路程为1320m．若用这些热量来加热水，可使质量50kg的水由20℃升高到100℃，通过计算发现天然气完全燃烧放出的热量大于（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量．（天然气的热值为4.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根据Q_放=mq计算出天然气燃烧放出的热量；
（2）由题知，转化为的有用功W_有用=Q_放×30%，再利用W_有用=Fs求行驶的路程；
（3）利用Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量，和天然气燃烧放出的热量比较得出答案．

解答 解：
（1）消耗500g天燃气释放的热量：
Q_放=mq=0.5kg×4.4×10⁷J/kg=2.2×10⁷J；
（2）由题知，转化为的有用功：
W_有用=Q_放×30%=2.2×10⁷J×30%=6.6×10⁶J，
由W_有用=Fs得行驶的路程：
s=$\frac{{W}_{有用}}{F}$=$\frac{6.6×1{0}^{6}J}{5×1{0}^{3}N}$=1320m；
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃），
=1.68×10⁷J，
可见Q_放＞Q_吸，
即：天然气完全燃烧放出的热量大于水吸收的热量．
故答案为：2.2×10⁷；1320；大于．

点评 本题考查了物体吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的了解与掌握，计算时注意单位统一．