Question

【题目】据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法．若燃烧lt生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，问：
（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量？
（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾？
（3）1.176×1010J的热量如果换用效率为70%的天然气气灶来提供，需要燃烧多少立方米的天然气？
[ρ水=1.0×103kg/m3 ， C水=4.2×103J/（kg℃），q焦碳=3.0×107J/kg，q天然气=3.0×107J/m3 ． ]．

Answer 1

【答案】
（1）解：焦碳燃烧需放出热量：Q放=1.176×1010J，

由Q放=mq得，

需要完全燃烧焦炭的质量：

m= = =392kg；

（2）解：在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，

因为Q吸=cm水△t，

即：1.176×1010J=4.2×103J/（kg℃）×m水×（100℃﹣20℃）

解得：m水=3.5×104kg；

由ρ= 得，水的体积：V= = =3.5m3；

（3）解：由η= 得，

天然气完全燃烧需放出热量：Q天然气= = =1.68×1010J，

由Q放=Vq得，

需要完全燃烧天然气的体积：V= = =560m3．

【解析】（1）知道每燃烧1吨垃圾可以得到1.176×1010J的热量，这些热量若由完全燃烧焦炭获得，利用Q放=mq求出需要完全燃烧焦炭的质量；（2）又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸=cm水△t求水的质量，利用密度公式计算水的体积；（3）根据公式求出天然气完全燃烧需放出热量，利用Q放=Vq求出需要完全燃烧天然气的体积．
【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．