Question

（2005?扬州）某中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃．问：
（1）这些水要吸收热量为多少？
（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75%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

分析：（1）知道水的比热容、质量和温度变化，可利用公式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，可利用公式根据Q=qV的公式变形计算烧水要消耗多少体积的天然气．

解答：解：
（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=3t=3000kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴水吸收的热量为：Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3000kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J．
答：这些水要吸收1.008×10⁹J热量．
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气需要放出的热量为：Q_放=

Q吸

η

=

1.008×109J

75%

=1.344×10⁹J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然气的体积为：V=

Q放

q

=

1.344×109J

8.4×107J/m3

=16m³．
答：学校每天因烧水要消耗天然气的体积是16m³．

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、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．