Question

9．小洋烧水时，要将质量为4kg，初温为23℃的水加热到98℃，水吸收的热量是多少？若小洋使用的是管道天然气，放出的热量有50%被有效利用，天然气放出的热量应为多少？已知天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，需要完全燃烧多少立方米的天然气？[已知水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出天然气放出的热量，再根据Q_放=Vq求出需要完全燃烧天然气的体积．

解答 解：水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×（98℃-23℃）=1.26×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得，天然气放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{50%}$=2.52×10⁶J，
由Q=Vq可得，需要完全燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.03m³．
答：水吸收的热量是1.26×10⁶J，天然气放出的热量应为2.52×10⁶J，需要完全燃烧0.03m³的天然气．

点评 本题考查了吸热公式和效率公式以及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，是一道较为简单的应用题．