题目内容
【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。
【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。
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