Question

【题目】可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为50kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了1.2m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg℃），天然气热值q=4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：

（1）水吸收的热量；

（2）燃气锅炉烧水时的效率；

（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。

Answer 1

【答案】（1）1.68×108J；（2）33.3%；（3）0.0075m3。

【解析】（1）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×50kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×107J；（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq天然气＝1.2m3×4.2×107J/m3＝5.04×107J；燃气锅炉烧水时的效率：η＝×100%＝ ×100%≈33.3%；（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，则可燃冰的热值：q可燃冰＝160q天然气＝160×4.2×107J/m3＝6.72×109J/m3，若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：V可燃冰＝ ＝ ＝0.0075m3。