Question

【题目】2017年5月18日，国土资源部部长姜大明在南海神狐海域“蓝鲸一号”钻井平台上宣布了震惊世界的消息：我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功．我国由此成为世界第一个实现稳定开采海洋超级能源的国家！该平台最大作业水深3658米，最大钻井深度15240米，适用于全球深海作业．已知：海水密度ρ═1.03×103kg/m3 ， q煤气=4.2×107J/kg，1标准大气压取105Pa，g取10N/kg，求：
（1）钻井平台的立柱在水面下3000m处受到的海水压强是多少？相当于多少个标准大气压？
（2）同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，以10倍的关系粗略计算，6kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少焦？如果不计能损失，这些热量提供给一辆最低油耗为0.2kg/（kWh）的汽车使用，可替代多少汽油？【温馨提示：0.2kg/（kWh）表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油）】．

Answer 1

【答案】
（1）解：钻井平台的立柱在水面下3000m处受到的海水压强：

p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3000m=3.09×107Pa，

1标准大气压取105Pa，则受到的海水压强相当于标准大气压的个数：

=309个

（2）解：6kg煤气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=6kg×4.2×107J/kg=2.52×108J，

由题意可知，6kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：

Q放′=Q放×10=2.52×108J×10=2.52×109J=700kWh；

汽车的油耗0.2kg/（kWh）表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油，

则可替代汽油的质量：

m=700kWh×0.2kg/（kWh）=140kg

【解析】（1）钻井平台的立柱所处的深度，利用p=ρgh求受到的海水压强，和标准大气压的比值得出相当于多少个标准大气压；（2）利用Q放=mq求出6kg煤气完全燃烧放出的热量，按10倍关系计算得出6kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量，而1kWh能量消耗0.2kg汽油，可求汽油的质量．
【考点精析】掌握液体的压强的计算和热量的计算是解答本题的根本，需要知道液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离；热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放．