Question

4．液化石油气的热值高达4.6×10⁷J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×10⁷J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．我市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31°C的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100°C恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．（已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）水吸收的热量是多少？
（2）瓶内燃气的热值是多少？
（3）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？

Answer 1

分析 （1）根据水的质量、比热容、温度变化量，计算出水吸收的热量；
（2）根据炉灶的热效率，可求出燃气燃烧放出的热量，最后根据热值的概念，求出燃气的热值；
（3）对照所求热值与石油气热值的关系，判断是否掺假．

解答 解：（1）水吸收的热量为：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-31℃）=2.898×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，燃气燃烧放出的热量为：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.898×1{0}^{7}J}{75%}$=3.864×10⁷J；
瓶内燃气的热值为：
q=$\frac{{Q}_{放}}{{m}_{气}}$=$\frac{3.864×1{0}^{7}J}{0.84kg}$=4.6×10⁷J/kg；
（3）通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值，即q=q_石油气=4.6×10⁷J/kg，故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．
答：（1）水吸收的热量为2.898×10⁷J；
（2）瓶内燃气的热值是4.6×10⁷J/kg；
（3）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚．

点评 此题属于热学的综合题，将比热容与热值的相关计算，通过热效率联系在一起；根据相应的计算公式可解答．