Question

大冯中学锅炉房每天要将5t水从20℃加热到100℃．问：
（1）这些水要吸收多少热量？
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的80%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少m³？（天然气的热值q=8.4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析：（1）知道水的比热容、质量和温度变化，利用公式Q_吸=Cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

计算天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=qV求烧水要消耗多少体积的天然气．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×5000kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁹J；
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气需要放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

1.68×109J

80%

=2.1×10⁹J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然气的体积：
V=

Q放

q

=

2.1×109J

8.4×107J/m3

=25m³．
答：（1）这些水要吸收1.68×10⁹J的热量；
（2）学校每天因烧水要消耗天然气的体积是25m³．

点评：本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式的综合运用，注意固液体燃料完全燃烧放热公式（Q_放=qm）和气体燃料完全燃烧放热公式（Q_放=qV）的区别．