Question

【题目】县实验中学为了供应师生的开水，锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃．[水的比热容是4.2×103J/（kg℃）]问：
（1）这些水要吸收热量为多少？若锅炉用烟煤做燃料且烟煤完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则加热这些水需要完全燃烧多少烟煤？（已知烟煤的热值为3.0×107J/kg）
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水．若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，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 ． 气体完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，式中V表示气体燃烧的体积）

Answer 1

【答案】
（1）解：水要吸收热量：

Q吸=cm△t=cm（t1﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3×103kg×（100℃﹣20℃）=1.008×109J，

由η= 可得，Q放= = =1.68×109J，

由Q=mq可得，m总= = =56kg

（2）解：若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q′=Q吸=1.008×109J，

由Q=Vq可得，V= = =12m3

【解析】（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；知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q放= 计算烟煤需要放出的热量；然后再利用Q=mq可求得加热这些水需要完全燃烧多少烟煤；（2）已知天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，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．
【考点精析】掌握热量的计算和燃料的热值是解答本题的根本，需要知道热量的计算： 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；热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．